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物体的固有频率与共振!

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共振现象    
飞机的颤振      

       

       

     

任何飞机的飞行轨迹(马赫速度和高度),由机翼和机身结构的共振频率决定。如果飞机太快,空气动力可以激发引起共振的固有频率,在飞机上称为颤振。如下图所示。

车开窗时的忽忽声    

     

     

   

开车时将后排车窗打开能听到忽忽的低频声,这种声音通过车辆空气腔的共振而放大,如下图所示。即便是空气也会有共鸣!

车辆内部的空气被限制在车厢内。因此,车内空气腔具有可以被激励起的固有频率,从而导致汽车中的声压级增加。


歌剧歌手和玻璃    

     

     

   

在影院中共振的例子是,歌剧演唱者发出特定的音符,由于共振,导致某位观众的杯子破碎,如下所示。

抑制与利用共振现象    

在了解共振是多么具有破坏性之后,那么可以做些什么来避免它?


质量/刚度修正    

     

     

   

吉他是改变系统的质量或刚度影响固有频率的一个很好的例子。吉他上的琴弦有不同的厚度,产生较低音符的琴弦比产生较高音符(较小质量)的琴弦更厚(更大质量)。随着吉他弦的质量增加,固有频率降低。

对吉他调音时,吉他上的弦轴旋钮会转动以拧紧或放松琴弦。收紧琴弦会增加刚度,提高固有频率。在结构中,增加刚度以将固有频率置于强制频率之上有助于减少振动。


阻尼修正    

     

     

   

可以添加阻尼以降低接近固有频率振动时产生共振的破坏性,下图显示了阻尼增加时系统响应幅度响应减小。

阻尼修正通常用于减少振动。例如许多大型桥梁,如伦敦千禧桥,都采用流体粘滞阻尼器来控制振动,如下图所示。

使用调谐吸振器    

     

     

   

可以使用调谐的质量-弹簧-阻尼系统来减小动态系统中的振动幅度。通过添加额外的质量弹簧系统来创建调谐质量阻尼器,该系统被“调谐”到现有系统的固有频率,如下图所示。

在原始系统的原始固有频率下,附加的调谐质量弹簧阻尼器将振动,但原始系统不会移动。如下图所示。

调谐动态吸收器还用于帮助减少建筑物中的摇摆振动。台北101大楼拥有世界上最大,最重的调谐质量阻尼器,重量为660吨。阻尼器调整到建筑物的摇摆模式,公众可以在摩天大楼顶部的室内观景台上观看调谐吸收器。建造成本约为400万美元。



【免责声明】本文来自吉兴汽车声学部件科技有限公司,作者陈晓君,版权归原作者所有,仅用于学习等,对文中观点判断均保持中立,若您认为文中来源标注与事实不符,若有涉及版权等请告知,将及时修订删除,谢谢大家的关注!

来源:汽车NVH云讲堂
振动汽车建筑声学控制
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首次发布时间:2023-04-15
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吕老师
硕士 28年汽车行业从业经验,深耕悬置...
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