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:
۱. اجزاء الاستیک که انرژی پتانسیل را در خود ذخیره می‌کنند.
۲. اجزاء اینرسی که انرژی جنبشی را در خود ذخیره می‌کنند.
۳. 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 باز می‌ایستد.

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.

فهرست مطالب:

فصل اول: مقدمه ای بر ارتعاشات و پاسخ آزاد

فصل دوم: پاسخ به تحریک هارمونیک

فصل سوم: پاسخ اجباری در حالت کلی

فصل چهارم: سیستم های با چند درجه آزادی

فصل پنجم: طراحی برای دمپ کردن ارتعاشات

فصل ششم: سیستم های با پارامتر توزیع شده

فصل هفتم: تست ارتعاشی و تحلیل مودال آزمایشگاهی

فصل هشتم: روش اجزای محدود