**ارتعاشات مکانیکی** (به انگلیسی: Mechanical Vibration) عبارت است از مطالعه رفتار سینماتیکی و سینتیکی سامانه‌های نوسانی جهت بدست آوردن پاسخ زمانی سامانه. تمام اجسامی که جرم و کشسانی دارند می‌توانند نوسان کنند. از اینرو، همه ماشین‌ها و سازه‌های صنعتی تا اندازه‌ای ارتعاش می‌کنند که این رفتار آن‌ها در طراحی باید در نظر گرفته شود.

اجزاء سامانه‌های ارتعاشی
------------------------

در هر سامانه‌ای که ارتعاشات مکانیکی دارد انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل دائماً در حال تبدیل به یکدیگر هستند. اجزاء سامانه‌های ارتعاشی موارد زیر هستند:  

1. اجزاء **الاستیک** که انرژی پتانسیل را در خود ذخیره می‌کنند.
2. اجزاء **اینرسی** که انرژی جنبشی را در خود ذخیره می‌کنند.
3. اجزاء **میرایی** که عامل استهلاک انرژی هستند.

تقسیم‌بندی ارتعاشات مکانیکی
---------------------------

ارتعاشات مکانیکی را می‌توان بر اساس عوامل مختلف دسته‌بندی کرد:

**۱**. الف) **آزاد** (Free Vibration) که در آن بارگذاری خارجی وجود ندارد و سامانه به دلیل شرایط اولیه آن ارتعاش می‌کند.  

ب) **اجباری** (Forced Vibration) که در آن سامانه تحت بارگذاری خارجی است.

**۲**. الف) **نامیرا** (Undamped Vibration) که در آن انرژی سامانه به مرور زمان از بین نرفته و سامانه پیوسته ارتعاش می‌کند.  

ب) **میرا** (Damped Vibration)که در آن انرژی سامانه به مرور زمان از بین رفته و سامانه از ارتعاش بازمی‌ایستد.

**۳**. الف) **خطی** (Linear Vibration) که در آن المان‌ها رفتار خطی داشته و رفتار سامانه از معادله دیفرانسیل خطی پیروی می‌کند. همچنین اصل جمع آثار در این سامانه‌ها صادق بوده و دامنه ارتعاش معمولاً کم است.  

ب) **غیرخطی** (Nonlinear Vibration) که در آن المان‌ها رفتار غیرخطی داشته و رفتار سامانه از معادله دیفرانسیل غیرخطی پیروی می‌کند. همچنین دامنه ارتعاش این سامانه‌ها معمولاً زیاد است.

**۴**. الف) **منظم** که در آن مقدار تحریک خارجی بر سامانه در هر لحظه معلوم است.  

ب) **نامنظم** (اتفاقی) که در آن مقدار تحریک خارجی بر سامانه در هر لحظه معلوم نیست.

اثرات ارتعاشات مکانیکی
----------------------

ارتعاشات مکانیکی گاهی اثرات مطلوب و مساعد ما دارند (مانند ویبراتورها) و گاهی اثرات مخرب. نامطلوب دارند. پدیده خستگی، تولید سر و صدا، شل شدن اتصالات و کاهش صافی سطح طی عملیات ماشین‌کاری تعدادی از نامطلوب‌ترین اثرات ارتعاشات هستند.

کاربردهای ارتعاشات مکانیکی
--------------------------

* بررسی رفتار خودروها (سامانه تعلیق)
* بررسی زلزله
* بررسی صوت و آکوستیک
* بررسی ارتعاشات ماشین‌های ابزار (پدیده Chatter)
* بررسی ارتعاشات ماشین‌های دوار (پمپ، توربین و…)

مباحث اصلی ارتعاشات مکانیکی
---------------------------

* حرکت نوسانی
* ارتعاشات آزاد
* ارتعاشات اجباری
* ارتعاشات گذرا
* سامانه‌های دو درجه آزادی
* سرعت بحرانی محورهای دوار
* سامانه‌های چند درجه آزادی
* کاربرد ارتعاشات
* جداسازی ارتعاشات

منابع
-----


* Singiresu S.Rao, Mechanical Vibrations, Prentice Hall, Fifth Edition, 2011, ISBN 978-0-13-212819-3
* William Tyrrell Thomson, Marie Dillon Dahleh. , Theory of Vibration with Applications , Tsinghua University Press, 1998, ISBN 7302121370, 9787302121374


| * ن
* ب
* و
مهندسی مکانیک |
| --- |
| حرارت و سیالات | ترمودینامیک •  مکانیک سیالات •  انتقال حرارت |  |
| جامدات | استاتیک •  مقاومت مواد •  طراحی اجزاء ماشین |
| دینامیک و ارتعاشات | دینامیک •  ارتعاشات مکانیکی •  دینامیک ماشین •  کنترل خودکار |
| علوم وابسته | مهندسی ساخت و تولید •  مهندسی خودرو •  مهندسی مکاترونیک •  مهندسی انرژی •  بیومکانیک |
| مرتبط | نرم‌افزارهای رشته مهندسی مکانیک شاخه CAD و CAE •  نرم‌افزارهای رشته مهندسی مکانیک شاخه CAM |
|         |