機械繫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,激勵輸入機械繫統的能量最大,系統出現明顯的振型,稱為位移共振。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為共振頻率,近似等於機械繫統的固有頻率。對於單自由度系統,共振頻率只有一個,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。對於多自由度線性系統,有多個共振頻率,激勵試驗時相應出現多個共振峰。對於非線性系統,共振區出現振幅跳躍現象,共振峰發生明顯變形,並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;採用減振裝置;機械起動或停車過程中快速通過共振區。另一方面,共振狀態包含有機械繫統的固有頻率、最大響應、阻尼和振型等信息。在振動測試中常人為地再現共振狀態,進行機械的振動試驗和動態分析。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。
Ⅱ 怎樣避免共振
空氣振動:一般來說,空氣的傳播速度慢、遞減得快。因此為了防止產生空氣振動,我們的空間大小盡量得擴大。並且空間內應選擇固定頻率相差較大的材料。這樣可以錯開共振頻率,避免空間物體同時產生共振,形成共振低谷。
在陽台和房間多擺放一些盆景,以多葉類盆景為好。這樣也會吸收一定的頻率,減少房間共振,通過裝修改造房間格局,把玻璃門或玻璃隔牆改掉,或者重新裝修。從根源上改善房間共振。
共振現象
一個物體或者一個系統在沒有外力影響的情況下,會傾向於某個頻率的震動,這個頻率就是「固有頻率」。而當兩種物體的固有頻率相同或者相近時,它們的振動幅度就會疊加,即產生增幅作用,就會迫使玻璃杯劇烈震動,最終破碎。
共振的威力不容小噓,說到這里,就不得不提到,2020年5月5號發生的虎門大橋異常抖動事件與之非常相似,雖然說,共振的危害確實很大,但是它也被巧妙地利用在生活中的方方面面,神奇的地震儀、彈奏的鉉樂器,絢麗的激光束、宇宙的電磁波等等,都離不開共振原理的出色表現。
Ⅲ 運用和防止共振的實例
對於橋梁來說,不光是大隊人馬厚重整齊的腳步能使之斷裂,那些看似無物的風兒同樣也能對之造成威脅。1940年,美國的全長860米的塔柯姆大橋因大風引起的共振而塌毀,盡管當時的風速還不到設計風速限值的1/3,可是因為這座大橋的實際的抗共振強度沒有過關,所以導致事故的發生。每年肆虐於沿海各地的熱帶風暴,也是藉助於共振為虎作倀,才會使得房屋和農作物飽受摧殘。近幾十年來,美國及歐洲等國家和地區還發生了許多起高樓因大風造成的共振而劇烈搖擺的事件。
也是由於共振的力量,巨大的冰川能被「溫柔」的海洋波濤給拍裂開。甚至於美國阿拉斯加李杜牙灣經常出現的高達上百米的巨浪,也是由於共振在其中發揮了很大的「推波助瀾」的作用。因為共振在這個海灣「作威作福」實在是太厲害了,所以許多航海人對這個海灣都是「敬」而遠之。
給人類帶來重大傷亡和財產損失的地震,其中亦有共振的「幢幢魔影」:當地殼里的某一板塊發生斷裂時,產生的波動頻率傳到地面上,與建築物產生強烈的共振,於是,就造成了屋毀人亡的慘劇。
實際上,共振的危害程度和范圍還無遠遠不止於此。持續發出的某種頻率的聲音會使玻璃杯破碎。機器的運轉可以因共振而損壞機座。高山上的一聲大喊,可引起山頂的積雪的共振,頃刻之間造成一場大雪崩。行駛著的汽車,如果輪轉周期正好與彈簧的固有節奏同步,所產生的共振就能導致汽車失去控制,從而造成車毀人亡……
人們在生活和生產中會接觸到各種振動源,這些振動都可能會對人體產生危害。由科學測試知道人體各部位有不同的固有頻率,如眼球的固有頻率最大約為60赫茲,顱骨的固有頻率最大約為200赫茲等;把人體作為一個整體來看,如水平方向的固有頻率約為3—6赫茲,豎直方向的固有頻率約為48赫茲。因此,跟振動源十分接近的操作人員,如拖拉機駕駛員,風鎬、風鏟、電鋸、鎦釘機的操作工,在工作時應盡量避免這些振動源的頻率與人體有關部位的固有頻率產生共振。並且,為了保障工人的安全與健康,有關部門己作出了相應規定,要求用手工操作的各類振動機械的頻率必須大於20赫茲。
對人危害程度尤為厲害的是次聲波所產生的共振。次聲波是一種每秒鍾振動很少、我們耳朵聽不到的聲波。次聲波的聲波頻率很低,一般均在20兆赫以下,波長卻很長,不易衰弱。自然界的太陽磁暴、海浪咆哮、雷鳴電閃、氣壓突變、火山爆發;軍事上的原子彈、氫彈爆炸試驗,火箭發射、飛機飛行等等,都可以產生次聲波。在我們工作、學習和生活的周圍,能夠產生次聲波的小型動力設備很多,如鼓風機、引風機、壓氣機、真空泵、柴油機、電風扇、車輛發動機等。次聲波的這種神奇的功能也引起了軍事專家的高度重視,一些國家利用次聲波的性質進行次聲波武器的研製,目前已研製出次聲波槍和次聲波炸彈。不論是次聲波槍還是次聲波炸彈,都是利用頻率為16—17赫茲的次聲波,與人體內的某些器官發生共振,使受振者的器官發生變形、位移或出血,從而達到殺傷敵方的目的。現代科學研究已經證明,大量發射的頻率為16—17赫茲的次聲波會引起人體無法忍受的顫抖,從而產生視覺障礙、定向力障礙、惡心等症狀,甚至還會出現可導致死亡的內臟損壞或破裂。這種次聲波武器可以說是人類運用共振來危害人類自己的一種技術上的極致。
Ⅳ 結構設計中如何避免共振現象
不知道你問的是不是建築結構共振,建築結構共振在設計時要求結構自震頻率與建築場地振動頻率相同,避免地震時振動頻率相同使地震效應放大,也就是避免共振產生。
Ⅳ 如何消除共振現象
唐朝的時候,洛陽的一座寺院里出了一件怪事。寺院的房間里有一口銅鑄的磬,沒人敲它,常常自己「嗡嗡」地響起來,這里是什麼原因呢?
原來,這口磬和飯堂的一口大鍾,它們在發聲時,每秒種的振動次數——頻率正好相同。每當小和尚敲響大鍾時,大鍾的振動使得周圍的空氣也隨著振動起來,當聲波傳到老和尚房內的磬上時,由於磬的頻率跟聲波頻率相同,磬也跟著振動起來。發出了「嗡嗡」的響聲。這就是發生振動的共振現象,也叫共鳴。
你注意過吧,胡琴的下端都有一個不小的「肚子」——蒙上蛇皮的竹筒。當你興致勃勃地拉起胡琴時,琴弦的振動通過蛇皮會引起「肚子」中空氣的共鳴,使發出來的琴聲不僅響亮,而且音樂豐滿,悠揚動聽。人們把這種「肚子」叫做共鳴箱。你瞧,揚琴、琵琶、提琴、鋼琴等樂器,不都有各種形狀,大小不一的共鳴箱嗎?
除了共鳴箱之外,人們利用共振現象來做的好事還不少呢。
建築工人在造房子的時候,不論是澆灌混凝土的牆壁或地板,為了提高質量,總是一面灌混凝土,一面用振盪器進行震盪,使混凝土由於振盪更緊密、結實。
大街上的行人,車輛的喧鬧聲,機器的隆隆聲——這些連綿不斷的雜訊不僅影響人們正常生活,還會損害人的聽力。有一種共振性的消聲器,是由開有許多小孔的孔板和空腔所構成。當傳來的雜訊頻率與共振器的固有頻率相同時,就會跟小孔內空氣柱產生劇烈共振。這樣,聲音能在共振時轉變為熱能,使相當一部分雜訊被「吞吃」掉。
此外,粉碎機,測振儀,電振泵等,也都是利用共振現象進行工作的。
但在某些情況下,共振現象也可能造成危害。例如:當軍隊過橋的時候,整齊的步伐能產生振動。如果它的頻率接近於橋梁的固有頻率,就可能使橋梁共振,以致到了斷裂的程度。因此,部隊過橋要用便步。
在我國西北一帶,山頭終年積雪。每當春暖花開,山上冰雪融化,雪層會離開原來的地方滑動。往往一次偶然的大吼聲,厚厚的雪層就會因為共振而崩塌下來,因此規定攀登雪山的勘察隊員,登山隊員不能大聲說話。
我們要將共振充分運用到各個科學領域,還要防止共振現象給生活、工作、環境帶來危害。這就需要我們不斷去研究、探索。
Ⅵ 反應釜鋼制平台共振怎麼解決
改變振動設備的頻率,例如改變反應釜攪拌轉速,避免與平台形成共振。