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共振是指機械系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,激勵輸入機械系統的能量最大,系統出現明顯的振型。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。

1 共振 -共振

 

2 共振 -正文

  機械系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,激勵輸入機械系統的能量最大,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。
  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,近似等於機械系統的固有頻率。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系統的固有頻率、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。

 

3 共振 -配圖

 

4 共振 -相關連接

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