固有振動英文解釋翻譯、固有振動的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 natural vibration
相關詞條:
1.naturalvibration 2.naturalmotion 3.naturaloscillation
分詞翻譯:
固有的英語翻譯:
be indigenous to; inhere
【電】 natural
振動的英語翻譯:
oscillate; vibrate; bob; librate; quiver
【化】 oscillations; vibration
【醫】 oscillate; oscillation; oscillo-; vibrate; vibration
專業解析
固有振動(Natural Vibration)指力學系統在不受外部周期性激勵作用時,僅由初始擾動(如位移或速度)引發的振動。其核心特征包括:
-
振動頻率的固有性
系統按固有頻率(Natural Frequency)振動,該頻率僅取決于系統自身的物理參數:
-
振動模式的确定性
多自由度系統存在與自由度數量相等的固有振動模态(Natural Modes),每個模态對應特定的固有頻率和振型(空間位移形态)。
-
能量衰減特性
實際系統中阻尼會導緻振幅逐漸衰減(見圖1),最終停止振動。無阻尼理想系統則持續等幅振動。
圖1:阻尼對固有振動振幅的影響(指數衰減)
工程意義
固有振動分析是結構動力學的基礎,直接關聯:
- 共振規避:外部激勵頻率接近固有頻率時引發共振,可能導緻結構破壞(如橋梁風緻振動、機械疲勞)。
- 模态分析:通過測試固有頻率和振型評估結構健康狀态(如飛機機翼裂紋檢測)。
- 減振設計:調整質量/剛度分布或增加阻尼以改變固有頻率(如高層建築TMD調諧質量阻尼器)。
權威定義參考
- ISO 2041:2018《機械振動與沖擊 術語》将"natural vibration"定義為:"系統受初始激勵後自由發生的振動" 。
- Thomson, W. T.《Theory of Vibration with Applications》強調固有頻率是系統"抵抗振動的能力"的量化指标 。
- 中國《機械工程術語》國家标準(GB/T 20307)定義固有振動為:"由系統固有屬性決定的振動形式" 。
同義詞
自由振動(Free Vibration)、本征振動(Eigenvibration)。
網絡擴展解釋
固有振動是物理學中描述系統在不受外界持續幹擾時,基于自身特性産生的周期性運動現象。以下是詳細解釋:
定義與核心特點
固有振動指系統僅依靠自身性質(如質量、彈性、形狀等)決定的振動形式,無需外部能量輸入。例如:
- 彈簧振子:通過彈性力恢複平衡位置
- 單擺:依靠重力作用往複擺動
- LC電路:電容器與電感線圈通過電磁場交換能量振蕩
關鍵性質
- 固有頻率唯一性:由系統參數唯一确定,如彈簧振子頻率公式:
$$
f = frac{1}{2pi}sqrt{frac{k}{m}}
$$
其中$k$為勁度系數,$m$為質量
- 阻尼無關性:理論模型假設無能量損耗,實際系統中阻尼較小時近似成立
- 模式獨立性:複雜系統可能含多個固有頻率(如琴弦的基頻與泛音)
應用領域
• 聲學:樂器音色取決于材料固有振動特性
• 電子工程:濾波器設計利用電路固有頻率篩選信號
• 機械工程:橋梁/建築需避免與外界振動頻率共振
該現象在不同學科中也被稱為自由振動、自然振動或本征振動(),是理解波動、共振等現象的基礎物理概念。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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