機械振動/理想化與公式化

理想化與公式化

與大多數工程師解決問題的方式一致，當我們開始研究系統時，我們首先從一個現實問題開始，將其轉化為一個特定的數學公式，該公式將利用已知或正在開發的技術。通常的做法是從一個相對複雜且看似無序的系統開始，建立一個簡單但行為上正確的模型。這些更簡單的系統稱為理想化系統，它們是透過首先對實際系統有深刻的理解而建立的，並且是從實際系統中推匯出來的。在推匯出的理想化系統中，對實際系統限制的洞察力是逐漸實現的；正是帶著這種想法，我們在所有工程和物理應用中始終從基礎開始。就像在大學物理課的第一學期，你被訓練在求解典型滑輪/重量/等等系統時使用點質量模型，然後繼續使用更多的點質量，最終（就像在靜力學課上）使用分佈質量一樣，我們也將遵循完全相同的順序。下面，你將看到一些越來越複雜、理想化模組化表示的示例。

這些是在物理課中對系統進行近似值的經典步驟。接下來，我們將看一下汽車的示意圖以及我們在本文中使用的模型。這些模型基於輪胎懸掛系統以及車輪和車身。下面是越來越複雜的理想化表示。

本文將幾乎遵循上述建模流程。我們還將研究其他振動自由度；即軸向和扭轉，並在最後階段研究非線性模型。