共振的应用与防止
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共振的应用及危害
学生学号:43090704
学生姓名:易政
所在学院:材料科学与工程学院
所学专业:材料科学与工程
选课日期:第七周周二晚上
摘要
本文对共振进行讨论,重点是共振在社会上的应用及其带来的危害,并提出
了一些解决方法。
关键字
共振
建筑工地
医学
日常生活
桥梁垮塌
人体危害
1.共振的概述
共振是指一个物理系统在特定频率下,以最
桥梁倒塌19世纪初,一队拿破仑士兵在指挥官的口令下,迈着威武雄壮、整齐划一的步伐,通过法国昂热市一座大桥。快走到桥中间时,桥梁突然发生强烈的颤动并且最终断裂坍塌,造成许多官兵和市民落入水中丧生。后经调查,造成这次惨剧的罪魁祸首,正是共振!因为大队士兵齐步走时,产生的一种频率正好与大桥的固有频率一致,使桥的振动加强,当它的振幅达到最大限度直至超过桥梁的抗压力时,桥就断裂了。类似的事件还发生在俄国和美国等地。有鉴于此,所以后来许多国家的军队都有这么一条规定:大队人马过桥时,要改齐走为便步走。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。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。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。 地面共振当直升机在地面工作时(或滑跑时)受到外界振动后,旋翼桨叶运动偏离平稳位置,如旋翼以后退型摆振运动,这时桨叶重心偏离旋转中心,旋翼重心的离心激振力,激起机身在起落架上的振动;机身振动反馈于旋翼的摆振运动,对旋翼起支持激振的作用,形成一闭环系统,使得旋翼摆振运动越来越大,当旋翼后退型频率与机身在起落架上的某一模型的频率相等或接近时,系统的阻力又不足以消耗它们相互激励的能量,这时整个系统的振动就会是不稳定的,振动幅度(振幅)将越来越大,直到直升机毁坏才告终,即出现了地面共振。机器损坏机床运转时,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。次声波共振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、人耳听不到的声波。次声波的声波频率很低,一般均在20赫兹以下,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,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 。其它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。持续发出的某种频率的声音会使玻璃杯破碎。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。 到了今天,人类对付共振危害的方法更是多种多样和更加先进。例如:人们在电影院、播音室等对隔音要求很高的地方,常常采用加装一些海绵、塑料泡沫或布帘的办法,使声音的频率在碰到这些柔软的物体时,不能与它们产生共振,而是被它们吸收掉。又如电动机要安装在水泥浇注的地基上,与大地牢牢相连,或要安装在很重的底盘上,为的是使基础部分的固有频率增加,以增大与电机的振动频率(驱动力频率)之差来防止基础的振动。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。于是人们发明了一种消声器,它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消声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,相当一部分噪声能在共振时被“吞吃”掉,而且还能够转变为热能来进行使用。
共振的危害及预防
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。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。 地面共振当直升机在地面工作时(或滑跑时)受到外界振动后,旋翼桨叶运动偏离平稳位置,如旋翼以后退型摆振运动,这时桨叶重心...
换热器管束振动的原因及防范措施
二、防振措施 换热管的振动是不可避免的,轻微的振动不但不会带来损坏,而且还有强化传热和减少结垢的作用。但强烈振动应采取必要的防振措施以减缓振动,避免换热器的振动破坏。通过上述分析可知,抗振的根本途径是激振力频率尽量避开管子的固有频率。工程实践中可采取以下具体的抗振方法:a)制定合理的开停工...
高考常考物理公式
1、简谐振动F=-kx(F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向)。2、单摆周期T=2π(l\/g)1\/2(l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}。3、受迫振动频率特点:f=f驱动力。4、发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用。...
怎么才能防止振动?
不好意思,这个振动是防治不了的,不是隔音的问题,火车经过会产生大范围各种频率的振动,你家的楼板窗户等等的共振频率肯定是有符合的。还是换换比较好,振动时间长了毕竟会有个疲劳的
苹果手机微信震动怎么关闭?
不过,需要注意的是,关闭手机震动后,其他应用的消息提醒,或者来电话时,就都不会震动了。考虑到很多人关闭微信震动,只是为了防止在开会等重要场合打扰到他人。所以,。平时手机调到响铃模式,手机铃声可以调小些。如果有什么重要的事,再利用iPhone侧边栏的开关,调整到静音模式。这样有微信消息、其他应用...
喘振现象是什么?如何有效防止?
回答:喘振是离心式压缩机特性的一个特殊问题,是压缩机入口气量减少到一定程度后产生的一种“飞动”现象。发生喘振时,机器强烈振动并伴有吼声,运行操作极不稳定。喘振的形成 发动机是飞机的心脏,发动机的正常运转保证了飞机的安全.发动机的喘振是发动机的所有故障中最有危害性的一个.现就从喘振的形成,.
什么叫发电机的次同步振荡?其产生原因是什么?如何防止?
27、什么叫发电机的次同步振荡?其产生原因是什么?如何防止?答:当发电机经由串联电容补偿的线路接入系统时,如果串联补偿度较高,网络的电气谐振频率较容易和大型汽轮发电机轴系的自然扭振频率产生谐振,造成发电机大轴扭振破坏。此谐振频率通常低于同步(50 赫兹)频率,称之为次同步振荡。对高压直流输电...
滋共振是什么意思?
在科学和工程中,滋共振的应用广泛,它可以用于各种领域,如测量,通信,动力学,医学和音乐等。滋共振是一种非常稳定和可靠的现象,可以用于加强和调节振动系统的工作,将能量转移和储存到结构中。因此,在工程中,滋共振常用于机械系统、建筑物和桥梁的结构设计,以防止振动破坏和崩塌,同时提高其运行效...
高二物理:从机械振动到磁场七章的公式
{F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向} 2.单摆周期T=2π(l\/g)1\/2{l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r} 3.受迫振动频率特点:f=f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2...
振动时效的工艺应用
振动处理在国外的应用范围比较广,被处理构件的类型也比较多。例如:1.英国一机床公司生产大型精密机床,其床身与立柱要求精度为0.01mm\/2m。过去采用热时效其精度保持性较差,后来改用振动时效,满足了精度要求,因此将振动时效定为该项产品的标准工艺。2.英国生产的铝合金铸造精密泵体,其尺寸为275×...
沃雅单瑞:[答案] 应用的不太清楚 防止:比如大部队过桥时应该用便步走,火车过桥要适当改变速度
江山市15659254726: 高中物理必修一公式(字母含义)每个公式后面写出该公式中各个字母的含义 - ?
沃雅单瑞:[答案] 物理定理、定律、公式表 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论... 受迫振动频率特点:f=f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横...
江山市15659254726: 桥梁如何防止共振 ?
沃雅单瑞: 为了减轻桥梁的共振效应,在桥中设立减震器非常重要,其作用是干扰共振波.干扰共振波可有效地防止振动波的不断加强,不管振动持续多长的时间或是何种振源.减震技术通常与惯性有关.例如,如果桥梁采用实心道路,共振波可以很容易地传遍整个桥长.
江山市15659254726: 共振的危害与预防,及其应用 - ?
沃雅单瑞: 共振的应用及危害 跳至翻页 本文由aishou2008贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳.建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看. 共振的应用及危害 学生学号:43090704 学生姓名:易政 所在学院:材料科学与工程学院 所学专业:材料科学与工程 选课日期:第七周周二晚上 摘要 本文对共振进行讨论,重点是共振在社会上的应用及其带来的危害,并提出 了一些解决方法. 关键字 共振 建筑工地 医学 日常生活 桥梁垮塌 人体危害 1.共振的概述 共振是指一个物理系统在特定频率下,以最
江山市15659254726: 共鸣在生活中的应用以及它的危害 - ?
沃雅单瑞: 物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响.从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时...
江山市15659254726: 举个共鸣的例子在日常生产和生活中,有哪些运用到此现象? - ?
沃雅单瑞:[答案] 共振筛,军队过桥用碎步,就是防止共振
江山市15659254726: 共振的利与弊? - ?
沃雅单瑞: 共振的利与弊人类观察到共振现象的最早文字记载可追溯到公元前三世纪.共振现象对人类有利亦有害.有利的加以利用,有害的则设法避免.收音机、电视机的调谐是利用有利的一面,共振也会造成桥梁倒塌、机座损坏,这是有害的一面,必须避免.在我们的生活里,充满着各种自然的和人为的振动,对人们的生活、科学实验造成有害的影响,为了减少和防止这些振动,除了使用阻尼器吸收振动的办法外,积极的措施是利用共振的原理来设计各种机械滤波装置,把最有害波段的振动滤掉.
江山市15659254726: 与加速度有关公式求高中与加速度有关的所有公式 - ?
沃雅单瑞:[答案] 物理定理、定律、公式表 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论... 受迫振动频率特点:f=f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横...
江山市15659254726: 会考 - ?
沃雅单瑞:[答案] 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中... 受迫振动频率特点:f=f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横...
江山市15659254726: 求高一高二物理公式总结大全高一的物理公式? - ?
沃雅单瑞:[答案] 高中物理所有公式 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo... 受迫振动频率特点:f=f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横...