
「共振」現象之觀察
前文提到結構【共振】:當結構受外力作用時,此外力的「激振頻率」,與結構的「自然頻率」相等或相近時,會使得結構有「振動大」的現象,稱為「共振」。
本文透過輔助的影片,說明共振的現象。以教學用的手提式振動試驗機展示範例,影片中黑色圓型底座是激振器,上方以垂直柱夾持簧片。以單一頻率的簡諧波驅動激振器,此基座激振的頻率,就相當於此系統的外力「激振頻率」,當此外力「激振頻率」與結構的「自然頻率」相等時,該結構就會有大的振動,這就是「共振」的現象。
影片中上半部金黃色簧片,A1較A2長,所以,A1的第一個自然頻率56 Hz較A2的108 Hz小;下半部紅色簧片,B1及B2寬度較小,所以與A1及A2相比,B1及B2的第一個自然頻率分別為91 Hz及211 Hz都較大。不同的結構尺寸,會有不同的結構自然頻率。
四個案例的左側圖示,為應用ANSYS有限元素分析軟體,進行理論模態分析(theoretical
modalanalysis) 所得到的第一個自然頻率(natural...