建筑物谐振现象

建筑物谐振现象

谐振是指一个物理系统在特定频率激励下,以最大振幅作振动的情形。自然界中存在许多谐振现象。人类也在其技术中利用或试图避免谐振现象。
一般而言,一个系统(无论是力学的、声学的还是电子的)具有多个谐振频率,在这些频率上振动比较容易,在其他频率上振动比较困难。如果振动源频率比较复杂的话(例如一个冲击或宽频振动)该系统一般会“挑选出”其谐振频率随此激励频率振动,而过滤掉与谐振频率不同的其他频率。即谐振(Resonance)系统受到外界激励,作强迫振动时,若外界激励的频率接近于系统频率时,强迫振动的振幅可能达到非常大的值,这种现象叫做谐振。一个系统有无数个固有(谐振)频率。

公司主营的声学材料包括:FDA曲面吸声体(任意装饰吸声体),铝制斯洛特圆弧吸音板,轻质微砂吸声喷涂,三维无缝防火吸声板,铝条吸声体,无缝陶瓷吸音板,铝条缝吸声板,砂岩吸音板,布艺软包吸音板,聚酯纤维吸音板,木丝吸音板,扩散体,隔音材料,隔音毡,隔音板,吸音棉,隔音棉等吸音隔音声学材料。
众所周知,使自由振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用,我们称之为阻尼。阻尼高的系统,一般有比较宽的谐振频带建筑物谐振现象给人类造成灾害的举例。
中学物理教科书中介绍了国外军队齐步走过桥致使桥谐振致毁的事故,介绍两例供大家参考

建筑物谐振现象

1849 年,在法国西部昂热市的曼恩河上,当列队的士兵通河上大桥时,桥身突然发生断裂,结果 266 人落水死于非命。事后调查,这座 102m 长的桥梁,所承受的载荷远未超过许可的范畴,毁前也无任何损伤。其实,这是由于军队迈正步对桥面产生的振动频率与大桥的固有谐振频率相同,致使大桥产生谐振而造成垮塌的事故。
1906 年的一天,一支沙皇俄国的军队迈着整齐的步伐,雄纠纠、气昂昂地通过彼得堡封塔河上的爱纪毕特桥时,桥身亦突然断裂·….·。事后调查表明,桥本身相当坚固,军队的总重量也不会把桥压垮,这个事故是由于骑兵连通过该桥时受过优良训练的马队的整齐步伐使桥发生谐振而引起的。
我们再来看一下声学用途的小房间,由于房间尺寸与低频频率的波长可以相比拟,也会由于声源频率的激励作用与房间的固有谐振频率相同而发生谐振,特别是当房间长、宽两个方向同时发生谐振时,会使声源原有频率由于谐振现象而产生严重失真,给人造成一种声音不协调的感觉。所以小房间在进行声学设计的时候,需要尽可能避免房间长、宽、高中的两个方向或三个方向同时发生谐振现象。

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