harmonic excitation是什麼意思，harmonic excitation的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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專業解析

在工程學和物理學中，"harmonic excitation"（諧波激勵）指一種特定形式的周期性外部作用力或能量輸入，其數學表達為隨時間按正弦或餘弦規律變化的函數，形式通常為$F(t) = F_0 sin(omega t + phi)$，其中$F_0$為幅值，$omega$為角頻率，$phi$為相位角。

該概念的核心特點包括：

1. 周期性特征：諧波激勵具有嚴格的周期性，常用于模拟旋轉機械、交流電路等場景中的規律性振動源。例如，交流電源産生的電壓波動即屬于諧波激勵。
2. 頻率響應研究：在機械系統中，諧波激勵被用于分析結構共振現象。根據麻省理工學院機械工程教材，當激勵頻率接近系統固有頻率時，會導緻振幅急劇增大（共振效應）。
3. 多學科應用：涵蓋電氣工程（如RLC電路分析）、聲學（揚聲器驅動信號）、航空航天（發動機振動測試）等多個領域。國際标準ISO 10846将其定義為振動測試的基礎激勵形式。

典型實例包括：懸臂梁在電動激振器作用下的受迫振動實驗，以及電力系統中由非線性負載引起的諧波電流幹擾。美國機械工程師學會（ASME）的研究表明，精确控制諧波激勵參數可優化太陽能電池闆的抗風振性能。

網絡擴展資料

“Harmonic excitation”是一個工程和物理學中的專業術語，結合了“harmonic”和“excitation”兩個概念，以下是詳細解釋：

1.Harmonic（諧波）

• 定義：指頻率為基波整數倍的周期性波動成分，常見于振動、聲學、電路等領域。例如，基頻為$f$的信號，其二次諧波頻率為$2f$，三次諧波為$3f$，以此類推。
• 應用場景：
  • 物理學：描述簡諧運動或波動現象（如彈簧振子、聲波）。
  • 電學：分析電路中的諧波失真或信號傳輸特性。
  • 音樂：指泛音，構成和聲的基礎。

2.Excitation（激勵）

• 定義：指對系統施加外部能量或信號以引發響應的過程。具體含義因領域而異：
  • 電學：勵磁，如發電機中通過電流産生磁場。
  • 物理學：原子或分子從低能級到高能級的激發。
  • 工程：機械振動測試中施加的驅動力。

3.Harmonic Excitation（諧波激勵）

• 綜合定義：指以諧波形式（如正弦波）對系統施加周期性激勵的現象。其數學表達式通常為： $$ F(t) = F_0 sin(omega t + phi) $$ 其中，$F_0$為幅值，$omega$為角頻率，$phi$為相位角。
• 典型應用：
  • 機械振動：測試結構在特定頻率下的共振特性。
  • 電路分析：研究系統對正弦輸入信號的穩态響應。
  • 聲學工程：揚聲器或樂器中産生特定頻率的聲音。

4.相關概念擴展

• 諧波隨機激勵：結合諧波與隨機性的複合激勵，用于模拟複雜環境載荷（如提到的“harmonic stochastic excitation”）。
• 總諧波失真（THD）：衡量信號中諧波成分的失真程度，常見于電子設備性能評估。

如需進一步了解具體領域（如公式推導或實驗方法），可參考工程力學、信號處理等專業文獻。

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