
【化】 forced oscillation
force; compel; coerce; obligate; oblige; compulsion; constraint; enforcement
【计】 brute force
oscillation; surge; vibration
【化】 oscillations
【医】 agitate; agitation; shaking; succuss; succussion
强制振荡(Forced Oscillation) 是物理学和工程学中的核心概念,指系统在外界周期性驱动力作用下产生的振动现象。其汉英词典定义为:“物体或系统在持续周期性外力作用下被迫进行的振动(vibration under continuous periodic external force)”(《现代汉英科技大词典》,2020版)。
强制振荡的动力学方程可表示为:
$$
mfrac{dx}{dt} + cfrac{dx}{dt} + kx = F_0cos(omega t)
$$
其中,$m$为质量,$c$为阻尼系数,$k$为弹性系数,$F_0$为驱动力幅值,$omega$为驱动频率。
强制振荡是物理学和工程学中的重要概念,指系统在外界持续周期性激励下产生的振动现象,具体可从以下四个方面解析:
基本定义与原理
强制振荡(又称受迫振动)是指振动系统在外力(策动力)作用下产生的周期性运动。当系统达到稳定状态时,其振动频率与外部激励频率完全一致,而固有频率的影响逐渐消失。
与自由振荡的对比
区别于自由振荡(由系统自身弹性或惯性产生的振动),强制振荡完全依赖外部能量输入,例如电力系统中因发电机与负载参数不匹配引发的持续振荡。
典型应用场景
关键特征参数
主要包含振幅、激励频率、相位差三个参数。振幅大小取决于激励频率与系统固有频率的关系,当两者接近时会发生共振现象,振幅急剧增大。
该概念在《鵩鸟赋》等古籍中已有“振荡相转”的文学描述,现代技术则通过广义强迫振荡理论实现更精准的工程控制。
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