damped wave是什么意思,damped wave的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
[物] 阻尼波;减幅波;衰减波
例句
The decrease in intensity due to absorption is called damping and a wave whose intensity decreases for this reason is called a damped wave.
由于被吸收而强度减低叫做阻尼,而由于这一原因其强度减小的波叫做阻尼波。
According to the operating mode of the rod string in slant straight Wells, the authors establish a one-dimensional damped wave equation for the rod string.
根据斜直井抽油杆柱工况特点,建立了斜直井抽油杆柱的一维有阻尼波动方程。
The impulse measurement errors of the XZF—900 precision resistor divider and the ZRF—1200 low damped capacitor divider are given from exponential wave tests and calculations.
根据指数波试验和计算,文中给出了XZF-900精密电阻分压器和ZRF-1200低阻尼电容分压器的冲击测量误差。
Studying the equation of motion of damped ****** pendulum, the shock wave solution is found.
研究和分析有阻尼单摆的运动方程,应用近似法方程时发现存在冲击波解并精确求解。
If the pumping signal is the periodic square wave, the damped oscillation wave will be generated in the circuit.
在周期性方波激励下,电路中产生衰减振荡波形。
专业解析
阻尼波(Damped Wave) 是指振幅随时间或距离逐渐减小的波动现象。这种衰减通常由系统内部的能量耗散(如电阻、摩擦或介质吸收)引起,是物理学和工程学(尤其是电路理论、机械振动、声学和电磁波传播)中的核心概念。
以下是其详细解释:
-
核心特征与数学描述
阻尼波最显著的特征是其振幅的指数衰减。其数学表达式通常为:
$$
y(t) = A_0 e^{-delta t} cos(omega_d t + phi)
$$
其中:
- $y(t)$ 是 t 时刻的位移或振幅。
- $A_0$ 是初始振幅。
- $delta$ 是阻尼系数(Damping Coefficient),决定了衰减的快慢($delta > 0$)。阻尼越大,$delta$ 越大,振幅衰减越快。
- $e^{-delta t}$ 是指数衰减因子。
- $omega_d$ 是阻尼振荡频率(Damped Oscillation Frequency),通常略低于系统的无阻尼固有频率 $omega_0$ ($omega_d = sqrt{omega_0 - delta}$)。
- $phi$ 是相位角。
这个公式描述了振幅被“阻尼”或抑制的振荡运动 。
-
物理机制与能量转换
阻尼的本质是能量的持续耗散。在理想的无阻尼系统中(如 LC 电路、无摩擦弹簧振子),能量在动能和势能之间转换,总能量守恒,振幅保持不变。然而,现实系统中总存在耗散因素:
- 电路(RLC 电路): 电阻 ($R$) 将电能转化为热能(焦耳热)。
- 机械系统: 摩擦或粘滞阻力将机械能转化为热能。
- 波传播: 介质(如空气、大地)的吸收导致波的能量随传播距离减弱。
这种能量损失直接导致了波振幅的衰减 。
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阻尼类型(按强度分类)
根据阻尼系数 $delta$ 与系统固有频率 $omega_0$ 的关系,阻尼可分为三种状态:
- 欠阻尼 (Underdamped): $delta < omega_0$。系统会振荡,但振幅指数衰减。这是最常见的阻尼波情形 ($omega_d$ 为实数)。
- 临界阻尼 (Critically Damped): $delta = omega_0$。系统以最快速度返回平衡位置而不振荡。此时 $omega_d = 0$。
- 过阻尼 (Overdamped): $delta > omega_0$。系统缓慢地、非振荡地返回平衡位置 ($omega_d$ 为虚数,运动由两个指数衰减项描述)。
阻尼波通常特指欠阻尼状态下呈现的振幅衰减的振荡波形。
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应用实例
- 电子工程: RLC 电路中的瞬态响应(如开关闭合/断开后电流/电压的变化)表现为阻尼振荡。无线电早期技术(阻尼波火花隙发射机)产生的就是阻尼电磁波,因其频谱宽、效率低而被连续波取代 。
- 机械工程: 汽车减震器、建筑物抗震设计利用阻尼原理吸收振动能量,防止有害振荡。
- 声学: 声波在空气中传播时因空气粘滞性和热传导而衰减(阻尼)。
- 地球物理学: 地震波在地球内部传播时因岩石的非完全弹性和内部摩擦而衰减(阻尼),研究其衰减特性有助于了解地球内部结构 。
- 仪器仪表: 检流计等测量仪器设计为临界阻尼或接近临界阻尼,以快速稳定读数避免振荡。
参考来源:
- Hayt, W. H., Kemmerly, J. E., & Durbin, S. M. Engineering Circuit Analysis (8th ed.). McGraw-Hill. (Chapter on RLC Circuits and Natural Response) https://www.mhprofessional.com/
- Serway, R. A., & Jewett, J. W. Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics (10th ed.). Cengage Learning. (Sections on Damped Oscillations and Wave Propagation) https://www.cengage.com/
- Federal Communications Commission (FCC) - History of Radio Technology. https://www.fcc.gov/ (Provides historical context on damped wave transmitters)
- Shearer, P. M. Introduction to Seismology (3rd ed.). Cambridge University Press. (Discusses seismic wave attenuation) https://www.cambridge.org/
网络扩展资料
"damped wave" 是一个物理学术语,指振幅随时间逐渐减小的波动现象。以下是详细解释:
1. 基本定义
damped wave(阻尼波/减幅波)是指由于系统存在能量耗散(如摩擦、电阻等),导致波动振幅呈指数衰减的波形。其数学表达式通常为:
$$
A(t) = A_0 e^{-gamma t} cos(omega t + phi)
$$
其中:
- $A_0$ 是初始振幅
- $gamma$ 是阻尼系数
- $omega$ 是角频率
2. 核心特征
- 振幅衰减:能量通过摩擦、热耗散等方式逐渐流失
- 频率变化:阻尼越大,有效频率越低(但小阻尼时频率近似不变)
- 应用领域:常见于机械振动系统(如弹簧振子)、电路振荡(RLC电路)和声波传播中
3. 典型示例
- 机械系统:带空气阻力的弹簧振子振动
- 电子工程:RLC电路中的电流振荡
- 地震学:地震波在地层中的衰减传播
4. 相关概念对比
| 类型 | 振幅变化 | 能量状态 |
|------|----------|----------|
| 无阻尼波 | 恒定 | 守恒 |
| 阻尼波 | 指数衰减 | 持续耗散 |
| 过阻尼 | 无振荡直接衰减 | 强耗散 |
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