Forced Harmonic Vibration क्या है? | One Degree of Freedom Concept हिंदी में

Mechanical vibration engineering में Forced Harmonic Vibration एक बहुत महत्वपूर्ण concept है। जब किसी system पर बाहरी periodic force लगाया जाता है और वह लगातार oscillate करता है, तो इस प्रकार के vibration को forced vibration कहते हैं। इस ब्लॉग में हम इसे आसान भाषा में समझेंगे और one degree of freedom system की मदद से इसकी working को clear करेंगे।

Introduction

जब किसी system पर natural vibration के अलावा कोई बाहरी sinusoidal force apply किया जाता है, तो system उस frequency पर vibrate करने लगता है। इस स्थिति को Forced Harmonic Vibration कहते हैं। यह concept real-life engineering systems जैसे engines, bridges और machines में बहुत useful है।

Key Points of Forced Harmonic Vibration

• External Force Dependency: Forced vibration हमेशा किसी external periodic force की वजह से होता है। अगर force हट जाए तो vibration भी धीरे-धीरे damp हो जाएगा।
• One Degree of Freedom System: इस model में system को केवल एक coordinate या displacement parameter से represent किया जाता है। इससे analysis और mathematical equations आसान हो जाते हैं।
• Resonance Effect: जब external force की frequency, system की natural frequency के बराबर हो जाती है, तो resonance होता है। इस स्थिति में vibration amplitude बहुत बड़ा हो जाता है।
• Damping Factor: Real systems में damping present होता है, जो vibration को control करता है और resonance की amplitude को limit करता है।
• Mathematical Equation: Forced vibration को represent करने के लिए standard differential equation use होती है:
  mẍ + cẋ + kx = F₀ sin(ωt) जहाँ m = mass, c = damping coefficient, k = stiffness और F₀ sin(ωt) external force है।

Applications in Real Life

Forced harmonic vibration का उपयोग कई engineering fields में होता है। जैसे कि:

• Automobile Engines: Engine parts पर periodic forces लगती हैं जिनका analysis vibration theory से किया जाता है।
• Bridges: Wind और traffic load की वजह से bridges में forced vibrations होते हैं।
• Machines: Rotating machines और turbines में imbalance के कारण periodic vibrations generate होते हैं।

Conclusion

Forced Harmonic Vibration एक ऐसा concept है जो हमें बताता है कि external force के influence से system कैसे behave करता है। One degree of freedom system इसका सबसे basic और useful model है, जिसकी मदद से resonance, damping और vibration control को समझना आसान हो जाता है।