机械系统所受激励的频率与该系统的某阶固有频率相接近时,系统振幅显著增大的现象。共振时,激励输入机械系统的能量最大,系统出现明显的振型,称为位移共振。此外还有在不同频率下发生的速度共振和加速度共振。 在机械振动中,常见的激励有直接作用的交变力,支承或地基的振动与旋转件的不平衡惯性力等。共振时的激励频率称为共振频率,近似等于机械系统的固有频率。对于单自由度系统,共振频率只有一个,当对单自由度线性系统作频率扫描激励试验时,其幅频响应图(见图)上出现一个共振峰。对于多自由度线性系统,有多个共振频率,激励试验时相应出现多个共振峰。对于非线性系统,共振区出现振幅跳跃现象,共振峰发生明显变形,并可能出现超谐波共振和次谐波共振。共振时激励输入系统的功同阻尼所耗散的功相平衡,共振峰的形状与阻尼密切相关。 在一般情况下共振是有害的,会引起机械和结构很大的变形和动应力,甚至造成破坏性事故,工程史上不乏实例。防共振措施有:改进机械的结构或改变激励,使机械的固有频率避开激励频率;采用减振装置;机械起动或停车过程中快速通过共振区。另一方面,共振状态包含有机械系统的固有频率、最大响应、阻尼和振型等信息。在振动测试中常人为地再现共振状态,进行机械的振动试验和动态分析。此外,利用共振原理的振动机械,可用较小的功率完成某些工艺过程,如共振筛等。
Ⅱ 怎样避免共振
空气振动:一般来说,空气的传播速度慢、递减得快。因此为了防止产生空气振动,我们的空间大小尽量得扩大。并且空间内应选择固定频率相差较大的材料。这样可以错开共振频率,避免空间物体同时产生共振,形成共振低谷。
在阳台和房间多摆放一些盆景,以多叶类盆景为好。这样也会吸收一定的频率,减少房间共振,通过装修改造房间格局,把玻璃门或玻璃隔墙改掉,或者重新装修。从根源上改善房间共振。
共振现象
一个物体或者一个系统在没有外力影响的情况下,会倾向于某个频率的震动,这个频率就是“固有频率”。而当两种物体的固有频率相同或者相近时,它们的振动幅度就会叠加,即产生增幅作用,就会迫使玻璃杯剧烈震动,最终破碎。
共振的威力不容小嘘,说到这里,就不得不提到,2020年5月5号发生的虎门大桥异常抖动事件与之非常相似,虽然说,共振的危害确实很大,但是它也被巧妙地利用在生活中的方方面面,神奇的地震仪、弹奏的铉乐器,绚丽的激光束、宇宙的电磁波等等,都离不开共振原理的出色表现。
Ⅲ 运用和防止共振的实例
对于桥梁来说,不光是大队人马厚重整齐的脚步能使之断裂,那些看似无物的风儿同样也能对之造成威胁。1940年,美国的全长860米的塔柯姆大桥因大风引起的共振而塌毁,尽管当时的风速还不到设计风速限值的1/3,可是因为这座大桥的实际的抗共振强度没有过关,所以导致事故的发生。每年肆虐于沿海各地的热带风暴,也是借助于共振为虎作伥,才会使得房屋和农作物饱受摧残。近几十年来,美国及欧洲等国家和地区还发生了许多起高楼因大风造成的共振而剧烈摇摆的事件。
也是由于共振的力量,巨大的冰川能被“温柔”的海洋波涛给拍裂开。甚至于美国阿拉斯加李杜牙湾经常出现的高达上百米的巨浪,也是由于共振在其中发挥了很大的“推波助澜”的作用。因为共振在这个海湾“作威作福”实在是太厉害了,所以许多航海人对这个海湾都是“敬”而远之。
给人类带来重大伤亡和财产损失的地震,其中亦有共振的“幢幢魔影”:当地壳里的某一板块发生断裂时,产生的波动频率传到地面上,与建筑物产生强烈的共振,于是,就造成了屋毁人亡的惨剧。
实际上,共振的危害程度和范围还无远远不止于此。持续发出的某种频率的声音会使玻璃杯破碎。机器的运转可以因共振而损坏机座。高山上的一声大喊,可引起山顶的积雪的共振,顷刻之间造成一场大雪崩。行驶着的汽车,如果轮转周期正好与弹簧的固有节奏同步,所产生的共振就能导致汽车失去控制,从而造成车毁人亡……
人们在生活和生产中会接触到各种振动源,这些振动都可能会对人体产生危害。由科学测试知道人体各部位有不同的固有频率,如眼球的固有频率最大约为60赫兹,颅骨的固有频率最大约为200赫兹等;把人体作为一个整体来看,如水平方向的固有频率约为3—6赫兹,竖直方向的固有频率约为48赫兹。因此,跟振动源十分接近的操作人员,如拖拉机驾驶员,风镐、风铲、电锯、镏钉机的操作工,在工作时应尽量避免这些振动源的频率与人体有关部位的固有频率产生共振。并且,为了保障工人的安全与健康,有关部门己作出了相应规定,要求用手工操作的各类振动机械的频率必须大于20赫兹。
对人危害程度尤为厉害的是次声波所产生的共振。次声波是一种每秒钟振动很少、我们耳朵听不到的声波。次声波的声波频率很低,一般均在20兆赫以下,波长却很长,不易衰弱。自然界的太阳磁暴、海浪咆哮、雷鸣电闪、气压突变、火山爆发;军事上的原子弹、氢弹爆炸试验,火箭发射、飞机飞行等等,都可以产生次声波。在我们工作、学习和生活的周围,能够产生次声波的小型动力设备很多,如鼓风机、引风机、压气机、真空泵、柴油机、电风扇、车辆发动机等。次声波的这种神奇的功能也引起了军事专家的高度重视,一些国家利用次声波的性质进行次声波武器的研制,目前已研制出次声波枪和次声波炸弹。不论是次声波枪还是次声波炸弹,都是利用频率为16—17赫兹的次声波,与人体内的某些器官发生共振,使受振者的器官发生变形、位移或出血,从而达到杀伤敌方的目的。现代科学研究已经证明,大量发射的频率为16—17赫兹的次声波会引起人体无法忍受的颤抖,从而产生视觉障碍、定向力障碍、恶心等症状,甚至还会出现可导致死亡的内脏损坏或破裂。这种次声波武器可以说是人类运用共振来危害人类自己的一种技术上的极致。
Ⅳ 结构设计中如何避免共振现象
不知道你问的是不是建筑结构共振,建筑结构共振在设计时要求结构自震频率与建筑场地振动频率相同,避免地震时振动频率相同使地震效应放大,也就是避免共振产生。
Ⅳ 如何消除共振现象
唐朝的时候,洛阳的一座寺院里出了一件怪事。寺院的房间里有一口铜铸的磬,没人敲它,常常自己“嗡嗡”地响起来,这里是什么原因呢?
原来,这口磬和饭堂的一口大钟,它们在发声时,每秒种的振动次数——频率正好相同。每当小和尚敲响大钟时,大钟的振动使得周围的空气也随着振动起来,当声波传到老和尚房内的磬上时,由于磬的频率跟声波频率相同,磬也跟着振动起来。发出了“嗡嗡”的响声。这就是发生振动的共振现象,也叫共鸣。
你注意过吧,胡琴的下端都有一个不小的“肚子”——蒙上蛇皮的竹筒。当你兴致勃勃地拉起胡琴时,琴弦的振动通过蛇皮会引起“肚子”中空气的共鸣,使发出来的琴声不仅响亮,而且音乐丰满,悠扬动听。人们把这种“肚子”叫做共鸣箱。你瞧,扬琴、琵琶、提琴、钢琴等乐器,不都有各种形状,大小不一的共鸣箱吗?
除了共鸣箱之外,人们利用共振现象来做的好事还不少呢。
建筑工人在造房子的时候,不论是浇灌混凝土的墙壁或地板,为了提高质量,总是一面灌混凝土,一面用振荡器进行震荡,使混凝土由于振荡更紧密、结实。
大街上的行人,车辆的喧闹声,机器的隆隆声——这些连绵不断的噪声不仅影响人们正常生活,还会损害人的听力。有一种共振性的消声器,是由开有许多小孔的孔板和空腔所构成。当传来的噪声频率与共振器的固有频率相同时,就会跟小孔内空气柱产生剧烈共振。这样,声音能在共振时转变为热能,使相当一部分噪声被“吞吃”掉。
此外,粉碎机,测振仪,电振泵等,也都是利用共振现象进行工作的。
但在某些情况下,共振现象也可能造成危害。例如:当军队过桥的时候,整齐的步伐能产生振动。如果它的频率接近于桥梁的固有频率,就可能使桥梁共振,以致到了断裂的程度。因此,部队过桥要用便步。
在我国西北一带,山头终年积雪。每当春暖花开,山上冰雪融化,雪层会离开原来的地方滑动。往往一次偶然的大吼声,厚厚的雪层就会因为共振而崩塌下来,因此规定攀登雪山的勘察队员,登山队员不能大声说话。
我们要将共振充分运用到各个科学领域,还要防止共振现象给生活、工作、环境带来危害。这就需要我们不断去研究、探索。
Ⅵ 反应釜钢制平台共振怎么解决
改变振动设备的频率,例如改变反应釜搅拌转速,避免与平台形成共振。