Trillingen

Trillingen zijn periodieke bewegingen van een systeem rond een evenwichtspunt. Ze ontstaan wanneer energie in het systeem wordt toegevoerd en vervolgens weer wordt teruggegeven aan de omgeving. Trillingen komen voor in mechanische constructies, in geluid en in elektrische circuits en worden gekenmerkt door eigenschappen zoals frequentie, amplitude en demping.

Typen trillingen. Vrije trillingen ontstaan nadat een systeem is aangesproken en zonder voortdurende externe kracht blijven voortduren; Gedwongen trillingen ontstaan door een voortdurende externe prikkel met een relevante frequentie. Trillingen kunnen dempen: onderdemping, kritieke demping en overdemping bepalen hoe snel de trillingen afnemen.

Oorzaken en kenmerken. Trillingen worden bepaald door systeemkenmerken zoals massa, stijfheid en demping. Een systeem heeft een natuurlijke frequentie en wanneer de externe kracht op of nabij die frequentie werkt, treedt resonantie op, wat de amplitudes aanzienlijk kan verhogen. Demping beperkt de trillingsamplitude na verloop van tijd.

Metingen en analyse. Trillingen worden gemeten met instrumenten zoals accelerometers, vibrometers en microfoons. Analyse gebeurt vaak met frequentiespectra (FFT) om dominante trillingsfrequenties en dempingkenmerken vast te stellen.

Toepassingen en voorbeelden. Trillingen spelen een centrale rol in engineering, bouwkunde, automotive en acoustiek. Voorbeelden zijn een tikkende klok, een stemvork bij 440 Hz, trillingen in vliegtuigen en gebouwen, en seismische trillingen tijdens aardbevingen. Beheersing van trillingen is belangrijk voor veiligheid, comfort en de levensduur van constructies.