1656～1657年，荷蘭的C.惠更斯首次提出物理擺的理論，并創制了單擺機械鍾。

      20世紀初，人們關心的機械振動問題主要集中在避免共振上,因此,研究的重點是機械結構的固有頻率和振型的确定。
     1921年，德國的H.霍爾澤提出解決軸系扭轉振動的固有頻率和振型的計算方法。
     30年代，機械振動的研究開始由線性振動發展到非線性振動。
     50年代以來，機械振動的研究從規則振動發展到要用概率和統計方法才能描述其規律的不規則振動──随機振動。由于自動控制理論和電子計算機的發展，過去認爲甚感困難的多自由度系統的計算，已成爲容易解決的問題。振動理論和實驗技術的發展，使振動分析成爲機械設計中的一種重要工具。 

　　分類
按産生振動的原因可分爲：自由振動、受迫振動和自激振動；
按振動的規律可分爲：簡諧振動、非諧周期振動和随機振動;

按振動系統結構參數的特性可分爲：線性振動和非線性振動；

按振動位移的特征可分爲：扭轉振動和直線振動。

　　自由振動 　去掉激勵或約束之後，機械系統所出現的振動。振動隻靠其彈性恢複力來維持，當有阻尼時振動便逐漸衰減。自由振動的頻率隻決定于系統本身的物理性質，稱爲系統的固有頻率。

　　受迫振動 　機械系統受外界持續激勵所産生的振動。簡諧激勵是最簡單的持續激勵。受迫振動包含瞬态振動和穩态振動。在振動開始一段時間内所出現的随時間變化的振動，稱爲瞬态振動。經過短暫時間後，瞬态振動即消失。系統從外界不斷地獲得能量來補償阻尼所耗散的能量，因而能夠作持續的等幅振動，這種振動的頻率與激勵頻率相同，稱爲穩态振動。例如，在兩端固定的橫梁的中部裝一個激振器，激振器開動短暫時間後橫梁所作的持續等幅振動就是穩态振動，振動的頻率與激振器的頻率相同。系統受外力或其他輸入作用時，其相應的輸出量稱爲響應。當外部激勵的頻率接近系統的固有頻率時，系統的振幅将急劇增加。激勵頻率等于系統的共振頻率時則産生共振。在設計和使用機械時必須防止共振。例如，爲了确保旋轉機械安全運轉，軸的工作轉速應處于其各階臨界轉速的一定範圍之外。 

　　自激振動 　在非線性振動中，系統隻受其本身産生的激勵所維持的振動。自激振動系統本身除具有振動元件外,還具有非振蕩性的能源、調節環節和反饋環節。因此，不存在外界激勵時它也能産生一種穩定的周期振動，維持自激振動的交變力是由運動本身産生的且由反饋和調節環節所控制。振動一停止,此交變力也随之消失。自激振動與初始條件無關，其頻率等于或接近于系統的固有頻率。如飛機飛行過程中機翼的顫振、機床工作台在滑動導軌上低速移動時的爬行、鍾表擺的擺動和琴弦的振動都屬于自激振動。 

　　内容

  　 最簡單的機械振動是質點的簡諧振動。簡諧振動是随時間按正弦函數變化的運動。這種振動可以看作是垂直平面上等速圓周運動的點在此平面内的鉛垂軸上投影的結果。它的振動位移爲x(t)=Asinωt。

      式中A爲振幅，即偏離平衡位置的最大值，亦即振動位移的最大值；t爲時間；ω爲角頻率(正弦量頻率的2π倍)。它的振動速度爲dx/dt=ωAsin(ωt+π/2)

     它的振動加速度爲d2x/dt2=ω2Asin(ωt+π)

      振動也可用向量來表示。向量以等角速度 ω作反時針方向旋轉，位移向量的模（向量的大小）就是振幅A,速度向量的模就是速度的幅值ωA，加速度向量的模就是加速度的幅值 ω2A。速度向量比位移向量超前90°，加速度向量比位移向量超前180°

     爲初相位。完成一次振動所需的時間稱爲周期。周期的倒數即單位時間内的振動次數，稱爲頻率。具有固定周期的振動，經過一個周期後又回複到周期開始的狀态，這稱爲周期振動。任何一個周期函數，隻要滿足一定條件都可以展開成傅裏葉級數。因此，可以把一個非簡諧的周期振動分解爲一系列的簡諧振動。沒有固定周期的振動稱爲非周期振動，例如旋轉機械在起動過程中先出現非周期振動，當旋轉機械達到勻速轉動時才産生周期振動。 

　 　機械系統和自由度

     由質量、剛度和阻尼各元素以一定形式組成的系統，稱爲機械系統。實際的機械結構一般都比較複雜，在分析其振動問題時往往需要把它簡化爲由若幹個“無彈性”的質量和“無質量”的彈性元件所組成的力學模型，這就是一種機械系統，稱爲彈簧質量系統。彈性元件的特性用彈簧的剛度來表示，它是彈簧每縮短或伸長單位長度所需施加的力。例如，可将汽車的車身和前、後橋作爲質量，将闆簧和輪胎作爲彈性元件,将具有耗散振動能量作用的各環節作爲阻尼,三者共同組成了研究汽車振動的一種機械系統。 
　　單自由度系統 　确定一個機械系統的運動狀态所需的獨立坐标數，稱爲系統的自由度數。分析一個實際機械結構的振動特性時需要忽略某些次要因素，把它簡化爲動力學模型，同時确定它的自由度數。簡化的程度取決于系統本身的主要特性和所要求分析計算結果的準确程度，最後再經過實測來檢驗簡化結果是否正确。最簡單的彈簧質量系統是單自由度系統，它是由一個彈簧和一個質量組成的系統，隻用一個獨立坐标就能确定其運動狀态。根據具體情況，可以選取線位移作爲獨立坐标，也可以選取角位移作爲獨立坐标。以線位移爲獨立坐标的系統的振動，稱爲直線振動。以扭轉角位移爲獨立坐标的系統的振動，稱爲扭轉振動。 

     多自由度系統 　不少實際工程振動問題，往往需要把它簡化成兩個或兩個以上自由度的多自由度系統。例如，隻研究汽車垂直方向的上下振動時，可簡化爲以線位移描述其運動的單自由度系統。而當研究汽車上下振動和前後擺動時，則應簡化爲以線位移和角位移同時描述其運動的2自由度系統。2自由度系統一般具有兩個不同數值的固有頻率。當系統按其中任一固有頻率自由振動時，稱爲主振動。系統作主振動時，整個系統具有确定的振動形态,稱爲主振型。主振型和固有頻率一樣,隻決定于系統本身的物理性質，與初始條件無關。多自由度系統具有多個固有頻率，最低的固有頻率稱爲第一階固有頻率，簡稱基頻。研究梁的橫向振動時，就要用梁上無限多個橫截面在每個瞬時的運動狀态來描述梁的運動規律。因此，一根梁就是一個無限多個自由度的系統，也稱連續系統。弦、杆、膜、闆、殼的質量和剛度與梁相同，具有分布的性質。因此，它們都是具有無限多個自由度的連續系統，也稱分布系統。 
　　 動态分析

   　隻有在已知機械設備的動力學模型、外部激勵和工作條件的基礎上，才能分析研究機械設備的動态特性。動态分析包括：① 計算或測定機械設備的各階固有頻率、模态振型、剛度和阻尼等固有特性。根據固有特性可以找出産生振動的原因，避免共振，并爲進一步動态分析提供基礎數據。② 計算或測定機械設備受到激勵時有關點的位移、速度、加速度、相位、頻譜和振動的時間曆程等動态響應，根據動态響應考核機械設備承受振動和沖擊的能力，尋找其薄弱環節和浪費環節，爲改進設計提供依據。還可建立用模态參數表示的機械系統的運動方程，稱爲模态分析。③ 分析計算機械設備的動力穩定性，确定機械設備不穩定，即産生自激振動的臨界條件。保證機械設備在充分發揮其性能的條件下不産生自激振動，并能穩定的工作。 

       振動分析儀可以對振動信号的頻譜進行分析。
　　 防振措施 

　    設計機械設備時，應周密地考慮所設計的對象會出現何種振動:是線性振動還是非線性振動;振動的程度；把振動量控制在允許範圍内的方法。這是決定設計方案時需要解決的問題。已有的機械設備出現超過允許範圍的振動時，需要采取減振措施。爲了減小機械設備本身的振動，可配置各類減振器。爲減小機械設備振動對周圍環境的影響，或減小周圍環境的振動對機械設備的影響，可采取隔振措施。系統受到瞬态激勵時，它的力、位移、速度、加速度發生突然變化的現象，稱爲沖擊。一般機械設備經受得起微弱的沖擊，但經受不起強烈的沖擊。爲了保護機械設備不緻于受強烈沖擊而破壞，可采取緩沖措施，以減輕沖擊的影響。如飛機着落時，輪胎、起落架和緩沖支柱等分别承受和吸收一部分沖擊能量，借以保護飛機安全着陸。減小機械噪聲的根本途徑主要在于控制噪聲源的振動,在需要的場合,也可配置消聲器。 
　　 振動研究
    　自從應用機械阻抗、系統識别和模态分析等技術以來，人們已成功地解決了許多複雜的振動問題。在已知激勵的情況下，設計系統的振動特性，使它的響應滿足所需要求，稱爲振動設計。在已知系統的激勵和響應的條件下研究系統的特性，即用實驗數據與數學分析相結合的方法确定振動系統的數學模型，稱爲系統識别。若已知機械結構運動方程的一般形式，系統識别則簡化爲參數識别。參數識别可以在頻域内進行，也可以在時域内進行，有的則需要在頻域和時域内同時進行。在已知系統的特性和響應的條件下研究激勵，稱爲環境預測。振動設計、系統識别和環境預測三者可以概括爲現代振動研究的基本内容。在機械工程領域内，爲确保機械設備安全可靠地運行，機械結構的振動監控和診斷也引起人們的重視。在研究方法上，振動測試是與理論分析計算結合采用的。      
       共振
     兩個振動頻率相同的物體，當其中一個振動時，另一個也會振動起來，這就是共振，共振的結果是共鳴！就是一起振動導緻一起發聲。
       共振是指機械系統所受激勵的頻率與該系統的某階固有頻率相接近時，系統振幅顯著增大的現象。共振時，激勵輸入機械系統的能量最大，系統出現明顯的振型。在機械振動中,常見的激勵有直接作用的交變力,支承或地基的振動與旋轉件的不平衡慣性力等。
       共振時，激勵輸入機械系統的能量最大，系統出現明顯的振型，稱爲位移共振。此外還有在不同頻率下發生的速度共振和加速度共振。 
       在機械振動中,常見的激勵有直接作用的交變力,支承或地基的振動與旋轉件的不平衡慣性力等。共振時的激勵頻率稱爲共振頻率，近似等于機械系統的固有頻率。對于單自由度系統，共振頻率隻有一個，當對單自由度線性系統作頻率掃描激勵試驗時，其幅頻響應圖（見圖）上出現一個共振峰。對于多自由度線性系統，有多個共振頻率，激勵試驗時相應出現多個共振峰。對于非線性系統，共振區出現振幅跳躍現象，共振峰發生明顯變形，并可能出現超諧波共振和次諧波共振。共振時激勵輸入系統的功同阻尼所耗散的功相平衡，共振峰的形狀與阻尼密切相關。 
　　在一般情況下共振是有害的，會引起機械和結構很大的變形和動應力，甚至造成破壞性事故，工程史上不乏實例。防共振措施有:改進機械的結構或改變激勵,使機械的固有頻率避開激勵頻率；采用減振裝置；機械起動或停車過程中快速通過共振區。另一方面，共振狀态包含有機械系統的固有頻率、最大響應、阻尼和振型等信息。在振動測試中常人爲地再現共振狀态，進行機械的振動試驗和動态分析。此外，利用共振原理的振動機械，可用較小的功率完成某些工藝過程，如共振篩等。