Классификация колебаний

Колебания в различных механических системах можно подразделить на четыре класса: свободные, вынужденные, параметрические и автоколебания. Свободные колебания происходят в изолированной системе после внешнего возмущения.

В процессе колебаний энергия извне не доставляется. Вынужденные колебания происходят под действием внешних сил, которые действуют независимо от движения системы. Энергия доставляется от источника, создающего внешнюю силу.

Параметрические колебания вызываются изменениями одного из параметров системы, а автоколебания развиваются за счёт источника энергии, составляющего неотъемлемую часть системы. Колебания каждого класса имеют общие характерные черты, отличающиеся от особенностей колебаний другого класса.

Другая форма классификации — деление систем на линейные и нелинейные. Зависимости линейные и система, в которой реализуются зависимости только такого вида — линейная. Если силы связаны с перемещениями и скоростями нелинейно, то система называется нелинейной.

Линейные системы обладают многими общими свойствами. Свойства нелинейных систем во многом различаются в зависимости от конкретных проявлений нелинейности. Исследование нелинейных систем сопряжено со значительными математическими трудностями.

Часто систему линеаризуют, заменяя нелинейные зависимости подходящими линейными, однако при этом могут быть упущены важные особенности колебаний. Колебательные системы различают также по числу степеней свободы — числу независимых параметров, которые надо задать, чтобы характеризовать положение всех масс системы.

Google