共振现象及其应用.ppt

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1、共振现象及其应用共振现象及其应用2目录目录共振的现象共振的现象共振的条件共振的条件共振的利用共振的利用共振的防止共振的防止共振的危害共振的危害3456受迫振动速度振幅达极大值受迫振动速度振幅达极大值.无阻尼无阻尼小阻尼小阻尼大阻尼大阻尼v 0 0 B B 速度共振速度共振条件：条件：O OO O共振的条件共振的条件7周期性的驱动力跟振动“合拍”时，每次驱动力都跟物体的速度方向一致，驱动力做的都是正功，故振幅越来越大，能量也越来越大.当驱动力不与振动“合拍”时，它做的一部分是负功，振动系统所得能量要少，引不起共振.共振的条件共振的条件u原因原因物体的振幅与驱动力的关系图如下：8共振的危害共振的危

2、害桥梁梁倒塌倒塌雪雪崩崩机器机器损坏坏翻翻 船船共振危害共振危害案例案例 9共振的危害共振的危害Tacoma大大桥倒塌倒塌时美国美国Tacoma大大桥倒塌倒塌前前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。因为风除了产生沿着风向的一个风向力外，还会对风区的构筑物产生一个横力，而且风在表面的漩涡在一定条件下产生脱落，从而对构筑物产生一个震动。要是风的横力产生的震动频率和构筑物的固定频率相同或者相近时，就会产生风荷载共振.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

3、强度没有过关，所以导致事故的发生。桥梁倒塌梁倒塌10共振的危害共振的危害在冰山雪峰间，动物的吼叫声引起空气的振动,当频率等于雪层中某一部分的固有振动频率时,会发生共振,形成雪崩,因此,登山队员严禁高声说话.雪雪崩崩11共振的危害共振的危害轮船在航行时，会受到周期性的波浪冲击而左右摇摆.如果波浪冲击力的频率与轮船的固有频率相同，就会发生共振，摆幅增大，甚至可以使船倾覆.这时可以改变船的航向和速度，使波浪冲击的频率远离船的固有频率.翻翻 船船12机器机器损坏坏机器在工作时由于零部件的运动，也会产生周期性的策动力，使机器因共振而受到顺坏。为了避免共振，设计时要注意机器的转速使机器的固有频率不与策动力

4、的频率接近。机床运转时，运动部分总会有某种不对称性，从而对机床的其他部件施加周期性作用力引起这些部件的受迫振动，当这种作用力的频率与机床的固有频率接近或相等时，会发生共振，从而影响加工精度，加大机械钢铁的疲劳破坏，加大机械的损害力度。共振的危害共振的危害13共振的利用共振的利用乐器的共器的共鸣箱箱电磁磁共振共振共振法共振法打打桩共振利用共振利用案例案例 共振武器共振武器14乐器的共器的共鸣箱箱钢琴提琴二胡等乐器的木制琴身,就是利用了共振现象使其成为一共鸣箱(盒),将优美悦耳的音乐发送出去,以提高音响效果.共振的利用共振的利用15电磁共振电磁共振共振的利用共振的利用电磁共振在生活与生磁共振在生活

5、与生产中都有很多的中都有很多的应用，特用，特别是在无是在无线电技技术中中.收音机的收音机的调谐装置就是利用了装置就是利用了电磁共磁共振振现象，以接受某一象，以接受某一频率的率的电台广播台广播.电台通台通过天天线发射出短波射出短波/长波信号，收音波信号，收音机通机通过将天将天线频率率调至和至和电台台电波信号相波信号相同同频率来引起共振，将率来引起共振，将电台信号放大，再台信号放大，再经过过滤后后传至喇叭至喇叭发声。声。16在修建在修建桥梁梁时需要把管柱插入江底作需要把管柱插入江底作为基基础,如果使打如果使打桩机打机打击管柱的管柱的频率跟管柱的固有率跟管柱的固有频率一致率一致,管柱就会管柱就会发生

6、共振而激烈振生共振而激烈振动,使周使周围的的泥沙松泥沙松动,管柱就管柱就较容易克服泥沙的阻力容易克服泥沙的阻力,下插到下插到江底江底.在建筑工地，建筑工人在在建筑工地，建筑工人在浇灌混凝土的灌混凝土的墙壁或壁或地板地板时，为了提高了提高质量，量，总是一面灌混凝土，一是一面灌混凝土，一面用振面用振荡器器进行震行震荡，使混凝土之，使混凝土之间由于振由于振荡的的作用而作用而变得更得更紧密、更密、更结实。共振法打桩共振法打桩共振的利用共振的利用17共振的利用共振的利用共振武器共振武器国外正在研制一种武器国外正在研制一种武器,它不用子它不用子弹、炮、炮弹,也不用激光也不用激光,而是以声波作而是以声波作“

7、子子弹”来来杀伤敌人人,这就是次声武器就是次声武器.当次声武器当次声武器发出的次声波出的次声波频率同人体率同人体肌肉、内肌肉、内脏器官的固有振器官的固有振荡频率吻合率吻合时,能引起肌肉及内能引起肌肉及内脏器官的共振器官的共振,使使人的五人的五脏六腑破裂六腑破裂,导致死亡致死亡.18共振的防止共振的防止基本方法：基本方法：u破坏外力的周期性破坏外力的周期性u改改变物体的固有物体的固有频率率u改改变外力的外力的频率率u增大系增大系统的的阻尼阻尼19共振的防止共振的防止汽汽车减振装置减振装置汽汽车减振装置减振装置有三有三级滤波：最下波：最下面是由面是由轮轴和和轮胎胎组成的成的“弹簧簧-质量量”系系统

8、；车身和底座身和底座弹簧构成第二簧构成第二级；乘客和座位；乘客和座位弹簧构成第三簧构成第三级。当。当质量量较大而大而弹簧的簧的劲度系数相度系数相对来来说比比较小小时，各，各级振振动系系统的固有的固有频率率足足够低，就可以形成一个低通低，就可以形成一个低通过滤器，器，把大部分有害的高把大部分有害的高频振振动滤掉。掉。车车 身身轮轴轮轴轮轴轮轴座位座位轮胎轮胎底座弹簧底座弹簧座椅弹簧座椅弹簧路面路面20共振的防止共振的防止隔音装置隔音装置播音室播音室对隔音要求很高，常用加厚地板、隔音要求很高，常用加厚地板、墙壁的壁的办法，使它的固有法，使它的固有频率和声音的率和声音的频率率相差很多，从而使声音的振

9、相差很多，从而使声音的振动不会引起不会引起墙壁壁和地板的共振和地板的共振.21共振的防止共振的防止增加固有增加固有频率率电动机要安装在水泥机要安装在水泥浇注的地注的地基上，与大地牢牢相基上，与大地牢牢相连，或要安装，或要安装在很重的底在很重的底盘上，上，为的是改的是改变基基础部分的固有部分的固有频率，以增大与率，以增大与电机的机的振振动频率率(策策动力力频率率)之差来防止之差来防止基基础的振的振动.22共振的防止共振的防止消声器消声器消声器由开有消声器由开有许多小孔的孔板多小孔的孔板和空腔所构成，当和空腔所构成，当传来的噪声来的噪声频率率和消声器的固有和消声器的固有频率相同率相同时，就会，就会跟小孔内空气柱跟小孔内空气柱产生生强烈共振。烈共振。这样相当一部分噪声能在共振相当一部分噪声能在共振时被被“吞吃吞吃”掉，而且掉，而且还能能够转变为热能能来来进行使用。行使用。23Thank You!结束结束