eigenperiod是什麼意思,eigenperiod的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
固有周期;特征周期;本征周期
專業解析
eigenperiod(固有周期)是一個物理學和工程學中的專業術語,尤其在結構動力學、地震工程和海洋工程領域至關重要。它指的是一個物理系統(如建築物、橋梁、船舶或機械結構)在不受任何持續外力幹擾的情況下,僅依靠自身彈性和慣性進行自由振動時,完成一次完整循環運動所需的時間。
其核心含義和重要性體現在以下幾個方面:
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系統固有屬性的體現:
- eigenperiod 是系統本身固有的物理屬性,由系統的質量(mass) 和剛度(stiffness) 決定。質量越大或剛度越小,系統的固有周期通常越長;反之,質量越小或剛度越大,固有周期越短。
- 它反映了系統抵抗變形并恢複原狀的内在能力。例如,一棟高層建築由于其較大的質量和相對較低的剛度,其固有周期通常比一棟低層剛性建築長。
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自由振動的特征:
- 當一個系統受到一個瞬時擾動(如沖擊、突然釋放)後,它會以其固有周期進行自由振動,振幅會因阻尼作用而逐漸衰減。
- 固有周期(T)與固有頻率(f)互為倒數關系:$T = frac{1}{f}$。因此,固有周期長意味着固有頻率低,反之亦然。
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共振現象的關鍵:
- eigenperiod 是理解共振現象的核心概念。當外部激勵(如地震波、風荷載、海浪、機械振動)的頻率接近或等于系統的固有頻率(即其周期的倒數)時,系統會發生共振。
- 共振會導緻系統振動的幅度急劇增大,可能遠遠超過靜态荷載下的響應,對結構造成嚴重破壞甚至倒塌。因此,在結構設計中,準确計算和避開關鍵激勵頻率下的固有周期是至關重要的安全考量。
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應用領域舉例:
- 地震工程: 建築物的固有周期決定了其對不同頻率地震波的敏感性。地震波通常包含多種頻率成分。如果地震波中占主導的周期成分與建築物的固有周期接近,建築物就會經曆顯著的共振放大效應,加劇破壞風險。工程師需要計算建築物的固有周期,以評估其抗震性能并進行合理設計(來源:美國地震工程研究所,Earthquake Engineering Research Institute)。
- 海洋工程/船舶工程: 船舶在海浪中會經曆橫搖、縱搖、垂蕩等運動。每種運動模式都有其對應的固有周期(eigenperiod)。如果波浪的遭遇周期接近船舶的橫搖固有周期,船舶就會發生劇烈的橫搖共振,危及航行安全和貨物穩固(來源:船舶工程手冊等标準參考文獻)。
- 土木工程(橋梁、塔架): 風荷載可能導緻柔性結構(如斜拉橋、懸索橋、高聳煙囪)發生渦激振動或顫振。這些風緻振動的危險性與結構的固有周期密切相關(來源:風工程相關學術文獻及規範,如ASCE風荷載規範)。
總結來說,eigenperiod(固有周期)是描述物理系統自由振動基本特性的核心參數,它由系統自身的質量和剛度決定,是預測系統在動力荷載(尤其是可能導緻共振的荷載)下響應行為的關鍵指标,對于确保結構安全和性能優化具有不可替代的重要性。
網絡擴展資料
"eigenperiod"是由德語前綴"eigen-"(意為"固有的"或"特征的")與英語單詞"period"(周期)組合而成的專業術語,其核心含義為特征周期。以下是詳細解析:
一、定義與發音
- 核心概念:指物理系統(尤其是結構動力學系統)在自由振動時的固有振動周期,是系統的特征參數。
- 發音:
- 英式發音:/eɪdʒenpɪə'raɪəd/
- 美式發音:/eɪdʒenpɪr'raɪəd/
二、應用領域
該術語常見于工程學與地震學領域,例如:
- 結構抗震分析:地震動中的長周期速度脈沖若與建築結構的特征周期接近,會引發共振效應,導緻層間位移顯著增大(如提到的近斷層地震動影響)。
- 機械系統設計:用于評估機械部件在特定頻率下的振動特性。
三、相關擴展
- 普通"period"的含義:常規用法包括時間周期(如月經周期)、曆史階段、課時等(見-7)。
- 關鍵區别:普通"period"泛指時間跨度或循環間隔,而"eigenperiod"特指系統固有的、由自身物理屬性決定的周期性特征。
如需進一步了解結構動力學中的具體應用場景,可參考地震工程領域文獻或專業詞典。
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