(共振现象及其应用)的开题报告(共6页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上 毕业设计开题报告设计题目共振现象及其应用选题方向力学学生姓名专业物理学年级、班级08级物教(2)班一、选题的来源、目的、意义和基本内容选题的来源：科研项目选题的目的：对共振现象的条件以及结论进行理论推理，综述防振减振技术及共振现象的应用。选题的意义：物体发生共振时，由于它能从外界的策动源处取得最多的能量，往往会产生一些意想不到的后果。在21世纪开始的正在蓬勃发展的信息技术、基因科学、纳米材料、航天高科学技术大发展的浪潮中, 更是大量运用到共振技术。而且随着科学的发展，可以预见，共振将会对我们这个社会产生更加巨大的“震荡”。基本内容：流动的空气在绕过障碍物时会迫使其振动。任何物体产生振动后，由于其本身的构成、大小、形状等物理性质，原先以多种频率开始的振动，渐渐会固定在某一频率上振动，此即该物体的固有频率。当人们从外界再给这个物体加上一个策动时，如果策动力的频率与该物体的固有频率正好相同，物体振动的振幅达到最大，这种现象称为共振。物体发生共振时，由于它能从外界的策动源处取得最多的能量，往往会产生一些意想不到的后果。另外，共振现象在实际中也有着广泛的应用。二、国内外研究综述共振论是二十世纪三十年代美国化学家鲍林（LPauling）提出的。中国人对于共振的运用，还可以追溯到很久远的年代。早在战国初期，当时的人就发明了各种各样的共鸣器, 用来侦探敌情。到了现代，随着科技的发展和对共振研究的更加深入，共振在我们的社会和生活中“震荡”得更为频繁和紧密了。弦乐器中的共鸣箱、无线电中的电谐振等，就是使系统固有频率与驱动力的频率相同，发生共振。我们在建筑工地经常可以看到，建筑工人在浇灌混凝土的墙壁或地板时，为了提高质量，总是一面灌混凝土，一面用振荡器进行振荡, 使混凝土之间由于振荡的作用而变得更紧密、更结实。此外, 粉碎机、测振仪、电振泵、测速仪等, 也都是利用共振现象进行工作的。三、参考文献【1】福田基一，奥田襄介著.噪声控制与消声设计.北京：国防工业出版社，1984.262【2】美W.T汤姆逊著.振动理论及其应用.胡宗斌等译.北京：煤炭工业出版社，1980.5560【3】马文蔚.物理学.第四版.北京：高等教育出版社,1998【4】李云青，林江华.破碎水泥混凝土路面共振碎石化修复技术应用J.交通科技，2010，(6).四、毕业设计所使用的方法文献研究法：根据一定的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。定性研究法：运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法，对获得的各种材料进行思维加工，从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里，达到认识事物本质、揭示内在规律。 描述性研究法：将已有的现象、规律和理论通过自己的理解和验证，给予叙述并解释出来。五、 指导教师指导意见 指导教师签名： 年 月 日六、学院毕业设计领导小组审核意见领导小组组长签名： 年 月 日专心-专注-专业共振现象及其应用班级：08级物理师范（2）班 姓名： 学号：一、 课题的目的及意义 任何物体产生振动后，由于其本身的构成、大小、形状等物理特性，原先以多种频率开始的振动，渐渐会固定在某一频率上振动，这个频率叫做该物体的“固有频率”，因为它与该物体的物理特性有关。当人们从外界再给这个物体加上一个振动（称为策动)时，如果策动力的频率与该物体的固有频率正好相同，物体振动的振幅达到最大，这种现象叫做“共振 ”。物体产生共振时，由于它能从外界的策动源处取得最多的能量，往往会产生一些意想不到的后果。研究共振现象的目的和意义如下：目的：对共振现象的条件以及结论进行理论推理，综述防振减振技术及共振现象的应用。意义：物体发生共振时，由于它能从外界的策动源处取得最多的能量，往往会产生一些意想不到的后果。通过对共振现象的条件以及结论进行理论推理，对共振有充分的认识，巧妙利用，消除危害。那么，共振就能成为我们开发自然的最好的工具。二、 国内外研究概况共振是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语。共振的定义是驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅增大的现象。超声振动检测法是使被检测物体受激产生振动,通过对其振动特性(主要是振动系统的等效力阻抗ZM)的测量从而检测物体的缺陷或特性。实现振动检测的具体方法很多,其中之一是共振法。共振法是利用换能器激发被测物体共振, 又利用换能器测量此共振频率(即ZM,中力抗X=O时的频率)以实现检测【1】。世界上最早进行共振实验是在11世纪，我国宋代科学家沈括，剪一个小纸人放在弦线先上，弹动发生振动的弦，纸人就跳跃颤动，弹动别的弦，纸人却不动。这个实验比欧洲所做的同样的实验早好几个世纪。15世纪，意大利的达·芬奇才开始做共振实验，直到17世纪，牛津的诺布耳和皮戈特才以所谓的“纸游码”（相当于纸人一类的东西）实验，来证明弦线的基音和泛音的共振关系。在我国的史籍中也有不少共振的记载。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为36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。中国人对于共振的运用，还可以追溯到很久远的年代。早在战国初期，当时的人就发明了各种各样的共鸣器, 用来侦探敌情。到了现代，随着科技的发展和对共振研究的更加深入，共振在我们的社会和生活中“震荡”得更为频繁和紧密了。弦乐器中的共鸣箱、无线电中的电谐振等，就是使系统固有频率与驱动力的频率相同，发生共振。我们在建筑工地经常可以看到，建筑工人在浇灌混凝土的墙壁或地板时，为了提高质量，总是一面灌混凝土，一面用振荡器进行振荡, 使混凝土之间由于振荡的作用而变得更紧密、更结实。此外, 粉碎机、测振仪、电振泵、测速仪等, 也都是利用共振现象进行工作的。进入20世纪以后，微波技术得到长足的发展，使我们人类的生活进入了一个全新的、更加神奇的领域。而微波技术正是一种把共振运用得非常精妙的技术。微波技术不仅广泛应用在电视、广播和通讯等方面，而且“登堂入室”，与人们的日常生活愈来愈密切相关，微波炉便是家庭应用共振技术的一个最好体现。具有2500赫兹左右频率的电磁波称为使食物中“微波”。食物中水分子的振动频率与微波大致相同，微波炉加热食品时，炉内产生很强的振荡电磁场，的水分子作受迫振动，发生共振，将电磁辐射能转化为热能，从而使食物的温度迅速升高。微波加热技术是对物体内部的整体加热技术，完全不同于以往的从外部对物体进行加热的方式，是一种极大地提高了加热效率、极为有利于环保的先进技术。专家研究认为，音乐的频率、节奏和有规律的声波振动，是一种物理能量，而适度的物理能量会引起人体组织细胞发生和谐共振现象，这种声波引起的共振现象，会直接影响人们的脑电波、心率、呼吸节奏等，使细胞体产生轻度共振，使人有一种舒适、安逸感，音律的变化使人的身体有一种充实、流畅的感觉。它活化了体内的细胞，加快了血液的流动，激活了人的物理层次的生命潜能。人们还发现，当人处在优美悦耳的音乐环境中，可以改善精神系统、心血管系统、内分泌系统和消化系统的功能，促使人体分泌一种有利健康的活性物质，提高大脑皮层的兴奋性，振奋人的精神，让人们的心灵得到了陶冶和升华。所以，人们已经开始运用音乐产生的共振，来缓解人们由于各种因素造成的紧张、焦虑、忧郁等不良心理状态，而且还能用于治疗人的一些心理和生理上的疾病。总而言之，共振不仅是一种客观存在，它也是有待于进一步开拓的科技领域。共振技术普遍应用于机械、化学、力学、电磁学、光学及分子、原子物理学、工程技术等几乎所有的科技领域。如音响设备中扬声器纸盆的振动，各种弦乐器中音腔在共鸣箱中的振动等利用了“力学共振”；电磁波的接收和发射利用“电磁共振”；激光的产生利用了“光学共振”；医疗技术中则有已经非常普及的“核磁共振”等。在21世纪开始的正在蓬勃发展的信息技术、基因科学、纳米材料、航天高科学技术大发展的浪潮中, 更是大量运用到共振技术。而且随着科学的发展，可以预见，共振将会对我们这个社会产生更加巨大的“震荡”。三、 主要内容 1、共振的概述。 2、对发生共振现象的条件及结论进行理论推导。 3、共振的危害。 4、防振减振技术及共振现象的应用。四、研究方法1、通过搜集相关文献，了解本课题所涉及的研究现状及方法。在此基础上 确定研究课题的基本思路，研究方法和研究方向。2、分析共振现象，系统的观察实验和严密的数学演绎相结合的研究该方法。3、利用共振现象，对共振现象的合理性进行验证。五、论文大纲第一章 绪论1.1选题的目的和意义1.2在国内外的研究概况共振现象及共振的利与弊2.1 发生共振现象的条件及结论 2.2 共振的利 2.3 共振的危害六、参考文献【1】应祟福主编.超声学.北京:科学出版社,1990【2】美A.P.费伦奇著.振动与波.徐绪笃译.北京：人民教育出版社，1982.6466，8990【3】美W.T汤姆逊著.振动理论及其应用.胡宗斌等译.北京：煤炭工业出版社，1980.5560【4】郑玉琪.架空输电线微风振动.北京：水利电力出版社，1987【5】陈绎勤编著.噪声与振动的控制.北京：中国铁道出版社，1985.158165【6】福田基一，奥田襄介著.噪声控制与消声设计.北京：国防工业出版社，1984.262【7】郑长聚，洪宗辉，王提贤，章力编著.环境噪声控制工程.北京：高等教育出版社，1988.149【8】任文堂，郄维周编著.交通噪声及其控制.北京：人民交通出版社，1984.257 270【9】程守洙,江之永.普通物理学.第五版.北京：高等教育出版社,1998【10】马文蔚.物理学.第四版.北京：高等教育出版社,1998