机械噪声是由机械振动系统的受迫振动和固有振动所引起的，其中起主要作用的是固有振动。

这种噪声以振动系统的一个或多个固有振动频率为主要组成成分。振动系统的固有频率与其结

构性质有关，故简称这种噪声为结构噪声。通过对撞击噪声、周期性作用力激发的噪声、摩擦

噪声的分析，结构噪声最为明显。

任何机械部件均有其固有振型，不同的振型有相应的振动频率。而机械部件只由较低阶次的振型

决定其振动特点，也就是在相同力的作用下，低阶次的振动幅值大，对机械和人的影响大。振动

的方式、频率与部件材料的物理性质、部件的结构形状和振动的边界条件有关。可用数学方法计

算简单又规则的物体的各种振型的频率，如弦、棒、膜、板等。截面均匀的棒振动，在各种边界

条件下的振型如图 图2 所示。图中交点为振动节点，用相对棒长表示节点位置，相应振动频率f_n，

如式（图1）所示：

图1

式中 E——弹性模量；

I——棒的截面转动惯量；

1——棒的长度；

p——单位棒长的质量；

An——不同边界条件不同振型下的振动频率系数。

图2截面均匀的棒在各种边界条件下的振型

1——端紧固一端自由；2一两端的铰接；3—两端均紧固：4—两端均自由；5—一端紧固一端铰接；6—一端铰接一端自由

质量和厚度均匀的正方形薄板，在三种边界条件下的振型如图3所示，图中点线表示板振动节线，

其相应的振动频率f如式（图4）所示。

图3正方形薄板振型

图4

式中 μ——泊松比；

p——板的密度；

h——板厚；

a——边长。

材料的弹性模量愈大，材料愈粗厚，则固有频率愈高；棒愈长，板面积愈大，则固有频率愈低。为

改变弹性材料的固有模态，可改变材料刚度。

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