窦苏广:振动-阻尼和克拉尼图形

2013-8-3 16:45| 发布者: 强天鹏| 查看: 6083| 评论: 0

阻尼是什么?简单的说,阻尼是振动能量耗散机制的描述。例如,钟摆的摆动幅度因为阻尼的作用而逐渐衰减。这本书里用了一个章节来介绍阻尼振动,通俗易懂地介绍了干摩擦阻尼,黏性阻尼,弹性材料的内阻尼,以及等效黏性阻尼。在振动分析中,质量和刚度的数据比较容易确定,阻尼则多是根据振动测试和工程经验估计的。在设计中,可以多试验几个阻尼值,分析阻尼的影响,并选取保守的结果。

态是什么?这本书里给出了一个简单的答案:驻波是模态的具体体现,模态是驻波相对幅度的描述。与物体的静态变形不同,模态在非共振时不容易被观察到。琴弦的模态是相对容易观察和想象的。在这本书里,给出了梁、框架、圆板和方板的模态图形,并介绍了18世纪德国物理学家和音乐家克拉尼(Ernst Chladni, 1756-1827)观察薄板共振模态的故事。“他将细沙撒在薄板上,用小提琴的琴弓摩擦板的边缘,使板产生驻波形式的振动。”在波腹处,振动幅度最大,细沙向周围扩散;在波节处,振动最小,细沙得以聚集停留。“因此,细沙所形成的图案就描绘出薄板二维振动的节线,称为克拉尼图形。”“1809年,这些图形在巴黎一个科学家集会上展出时强烈地吸引了观众。”我们无缘克拉尼的报告,但是在国内外网站上的一个视频,让我们仍然有机会感受这些优美的图形。感谢制作这个视频的朋友。

Amazing Resonance Experiment!” (Youtube)


 

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