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噪声治理行业中,震动与振动究竟有何区别?

生活中的“振动”或“震动”大家或多或少都有过体验,比如:手机“振动”,桌子“震动”,车身“振动”,文学上形容某某消息一出,众人的心情为之“震动”……

但是我们又常常会把“震”和“振”两个概念词混淆,本文就想给大家简单探讨一下二者的区别。


震动与振动的区别


两个“振”“震”动到底用哪一个?


震动


物理学上的定义,多用于地震等。


地震大地震动


振动


物理学的定义,多用于往复运动等。


单摆振动


作为力学名词,“振动”和“震动”,“振”和“震”的涵义有区别,有联系,已成惯例。物体来回运动叫"振动",一般说地震所产生的运动就叫震动。


物体振动:物体围绕一平衡位置的往返重复运动。物体的一部分或整体受力的作用产生形变,形变部分具有恢复其原来状态的力(恢复力,或称具有形变势能);


物体震动:物体受到外力影响而后无规律的颤动。


简单理解:震动通常是指体积较为庞大的物体,发生的短时间的偶尔一次或几次间断式的震动。比如地震,火车震动,房屋震动,坦克震动等等。也可用于抽象的东西,比如心灵和思想上的震动。


而振动是指体积较小的物体,能持续一段时间的,机械式的连续的往复振动。如闹钟振铃,手机振动,等等。


工程上对振动的研究


了解了振动和震动的区别,下面重点介绍下工程上对振动的研究,振动广泛存在于自然界和工程界。振动是机械系统中运动量(位移,速度和加速度)的振荡现象,而振动中有一种特殊情况叫“共振”,特指机械系统所受激励的频率与该系统的某阶固有频率相接近时,系统振幅显著增大的现象。


1.共振的危害


在一般情况下共振是有害的,但是共振又常是被利用的,一句话形容它共振:可怕又离不开的共振!


共振的必要条件:


周期性外力(受迫振动)。


外力的频率跟系统的固有振动频率接近或相等。


案例1:美国华盛顿州塔科马大桥的垮塌


夜幕下美丽的塔科马大桥


塔科马大桥发生共振


塔科马大桥发生坍塌


2.共振的利用


在有些情况下,共振是人们需要好好利用的。


案例2:大名鼎鼎家喻户晓的微波炉


微波技术不仅广泛应用在电视、广播和通讯等方面,而且“登堂入室”,与人们的日常生活愈来愈密切相关,微波炉便是家庭应用共振技术的一个最好体现。共振具有2500赫兹左右频率的电磁波称为“微波”。食物中水分子的振动频率与微波大致相同,微波炉加热食品时,炉内产生很强的振荡电磁场,使食物中的水分子作受迫振动,发生共振,将电磁辐射能转化为热能,从而使食物的温度迅速升高。微波加热技术是对物体内部的整体加热技术,完全不同于以往的从外部对物体进行加热的方式,是一种极大地提高了加热效率、极为有利于环保的先进技术。


自然中界振动无时无刻不在发生,工程上为了更好的抑制有害的振动,积极有效的利用振动方面,人们积极引进参数振动及其控制策略。


一个便于理解的例子:可变长度摆


简单理解:机械系统振动过程中,通过有规律的改变机械构件某一部件结构参数或者性能参数指标,使振动趋势发生改变的过程。


(a)绳系卫星的振荡;(b)起重器的防摇摆控制


简单理解:通过增加控制部分,使简单机械系统振动趋势具有可控性,减少发生共振可能性,使振动大小控制在人们设计的目标范围内。


解决振动问题在工程是一个系统的工程,一般而言我们从两方面入手:


一方面,防止振动能量在振源和辐射能量的表面之间的传递;


另一方面,分散或者减弱机器结构某处的能量。


前者称为隔振,后者为减振。


案例3:汽车减振器


汽车减振器目的是添加阻尼力,发挥减振器弹性元件作用,消耗冲击力,让汽车不颠簸。


综合以上所述:噪音治理行业中,常用的还是振动,更符合需要表达的实际现象。