工程力学第五章-课件.ppt

1、第五章 机械振动与机械波第一节第一节 机械振动机械振动想一想想一想 有这样一辆汽车在交通繁忙城市道路行驶一切正常。驶入高速公路，当时速达到105公里左右，行驶中的汽车就剧烈抖动，而继续加速过了此车速，抖动现象消失归于正常，这是什么原因呢？振幅、周期和频率图5-1 弹簧振子示意图振幅、周期和频率 振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。完成一次全振子的所需要的时间，叫做振动的周期。周期与频率为倒数关系：1fT发动机异响频率 曲轴主轴承响的特征频率较低，在500Hz左右；活塞销响的特征频率高一些，在1500Hz左右；气门响的特征频率则超过3500Hz。共振图5-2英国一座便桥因共振断裂漫画

2、汽车的共振共振的应用图5-3 汽车盒形喇叭工作原理示意图减振 减振的思路之一是“隔振”减振图5-4 最早的汽车减振另一个思路吸振（a）（b）图5-5 汽车三级减振系统吸振吸振振动系统的振动系统的稳定稳定图5-6发动机支承实物图片橡胶图5-7 四轮定位仪实物图第五章 机械振动与机械波第二节第二节 机械波机械波 玩一玩玩一玩 一组学生（10名）排成一行(图5-8a)，从左边第一位同学开始，周期性地下蹲，起立。第二位同学、第三位同学最后一位同学，重复前面同学的动作，只是后边的一位总比前边的一位迟一点点。这样就会得到凹凸相同的波，沿着队伍传播开来，而每个学生的脚并没有移动（图5-8b）。(b)图5-8

3、“人浪”形成示意图(a)机械波机械波 行波在介质中传播时，介质本身并不随波一起传播，传播的只是振动这种运动形式。yx图5-9 波的图像波的形成波的形成波长、频率和波速 波长，如图质点之间距离，通常用表示。波速yx图5-9 波的图像vT 0时几种介质中的声速v/(ms-1)表5-1空气332玻璃50006000水1450松木约3320铁4900橡胶3050波长、频率和波速(a)曲轴轴承 (b)连杆轴承 (c)活塞销图5-11发动机异响波形图5-10 可变长度进气管谐振增压示意图发动机噪声（波）消除图5-12 消声器基本结构形式多普勒效应 做一做 让全班列队沿一条长廊行走，观察者站在旁边不动，假设每分钟有30个人从他身边通过（图5-13a），这种情况下的“过人频率”是30人每分钟。如果观察者逆着队伍行走，每分钟与观察者相遇的人数增加，也就是 频率增加（图5-13b）；反之，如果观察者顺着队伍行走，频率降低（图5-13c）。图5-13 多普勒效应的模拟实验(a)(b)(c)多普勒效应的应用图5-14 使用电子测速仪测车速驻波 做一做 将橡皮筋的一端固定于墙上，另一端用左手适当拉紧（以产生一定张力），右手握小锤，在另一端附近有节奏的持续打击橡皮筋，就会发现橡皮筋呈上下起伏波浪状，但没有波动，如图5-15所示。图5-15 驻波现象示意图爆破的轮胎