damped wave是什麼意思,damped wave的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
[物] 阻尼波;減幅波;衰減波
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.
由于被吸收而強度減低叫做阻尼,而由于這一原因其強度減小的波叫做阻尼波。
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.
根據斜直井抽油杆柱工況特點,建立了斜直井抽油杆柱的一維有阻尼波動方程。
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.
根據指數波試驗和計算,文中給出了XZF-900精密電阻分壓器和ZRF-1200低阻尼電容分壓器的沖擊測量誤差。
Studying the equation of motion of damped ****** pendulum, the shock wave solution is found.
研究和分析有阻尼單擺的運動方程,應用近似法方程時發現存在沖擊波解并精确求解。
If the pumping signal is the periodic square wave, the damped oscillation wave will be generated in the circuit.
在周期性方波激勵下,電路中産生衰減振蕩波形。
專業解析
阻尼波(Damped Wave) 是指振幅隨時間或距離逐漸減小的波動現象。這種衰減通常由系統内部的能量耗散(如電阻、摩擦或介質吸收)引起,是物理學和工程學(尤其是電路理論、機械振動、聲學和電磁波傳播)中的核心概念。
以下是其詳細解釋:
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核心特征與數學描述
阻尼波最顯著的特征是其振幅的指數衰減。其數學表達式通常為:
$$
y(t) = A_0 e^{-delta t} cos(omega_d t + phi)
$$
其中:
- $y(t)$ 是 t 時刻的位移或振幅。
- $A_0$ 是初始振幅。
- $delta$ 是阻尼系數(Damping Coefficient),決定了衰減的快慢($delta > 0$)。阻尼越大,$delta$ 越大,振幅衰減越快。
- $e^{-delta t}$ 是指數衰減因子。
- $omega_d$ 是阻尼振蕩頻率(Damped Oscillation Frequency),通常略低于系統的無阻尼固有頻率 $omega_0$ ($omega_d = sqrt{omega_0 - delta}$)。
- $phi$ 是相位角。
這個公式描述了振幅被“阻尼”或抑制的振蕩運動 。
-
物理機制與能量轉換
阻尼的本質是能量的持續耗散。在理想的無阻尼系統中(如 LC 電路、無摩擦彈簧振子),能量在動能和勢能之間轉換,總能量守恒,振幅保持不變。然而,現實系統中總存在耗散因素:
- 電路(RLC 電路): 電阻 ($R$) 将電能轉化為熱能(焦耳熱)。
- 機械系統: 摩擦或粘滞阻力将機械能轉化為熱能。
- 波傳播: 介質(如空氣、大地)的吸收導緻波的能量隨傳播距離減弱。
這種能量損失直接導緻了波振幅的衰減 。
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阻尼類型(按強度分類)
根據阻尼系數 $delta$ 與系統固有頻率 $omega_0$ 的關系,阻尼可分為三種狀态:
- 欠阻尼 (Underdamped): $delta < omega_0$。系統會振蕩,但振幅指數衰減。這是最常見的阻尼波情形 ($omega_d$ 為實數)。
- 臨界阻尼 (Critically Damped): $delta = omega_0$。系統以最快速度返回平衡位置而不振蕩。此時 $omega_d = 0$。
- 過阻尼 (Overdamped): $delta > omega_0$。系統緩慢地、非振蕩地返回平衡位置 ($omega_d$ 為虛數,運動由兩個指數衰減項描述)。
阻尼波通常特指欠阻尼狀态下呈現的振幅衰減的振蕩波形。
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應用實例
- 電子工程: RLC 電路中的瞬态響應(如開關閉合/斷開後電流/電壓的變化)表現為阻尼振蕩。無線電早期技術(阻尼波火花隙發射機)産生的就是阻尼電磁波,因其頻譜寬、效率低而被連續波取代 。
- 機械工程: 汽車減震器、建築物抗震設計利用阻尼原理吸收振動能量,防止有害振蕩。
- 聲學: 聲波在空氣中傳播時因空氣粘滞性和熱傳導而衰減(阻尼)。
- 地球物理學: 地震波在地球内部傳播時因岩石的非完全彈性和内部摩擦而衰減(阻尼),研究其衰減特性有助于了解地球内部結構 。
- 儀器儀表: 檢流計等測量儀器設計為臨界阻尼或接近臨界阻尼,以快速穩定讀數避免振蕩。
參考來源:
- 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/
網絡擴展資料
"damped wave" 是一個物理學術語,指振幅隨時間逐漸減小的波動現象。以下是詳細解釋:
1. 基本定義
damped wave(阻尼波/減幅波)是指由于系統存在能量耗散(如摩擦、電阻等),導緻波動振幅呈指數衰減的波形。其數學表達式通常為:
$$
A(t) = A_0 e^{-gamma t} cos(omega t + phi)
$$
其中:
- $A_0$ 是初始振幅
- $gamma$ 是阻尼系數
- $omega$ 是角頻率
2. 核心特征
- 振幅衰減:能量通過摩擦、熱耗散等方式逐漸流失
- 頻率變化:阻尼越大,有效頻率越低(但小阻尼時頻率近似不變)
- 應用領域:常見于機械振動系統(如彈簧振子)、電路振蕩(RLC電路)和聲波傳播中
3. 典型示例
- 機械系統:帶空氣阻力的彈簧振子振動
- 電子工程:RLC電路中的電流振蕩
- 地震學:地震波在地層中的衰減傳播
4. 相關概念對比
| 類型 | 振幅變化 | 能量狀态 |
|------|----------|----------|
| 無阻尼波 | 恒定 | 守恒 |
| 阻尼波 | 指數衰減 | 持續耗散 |
| 過阻尼 | 無振蕩直接衰減 | 強耗散 |
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