共振现象的危害 OSGeo中国中心 开放地理空间实验室

蜻蜒通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,井利用气流产生的涡流来使自己上升.蜻蜒能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度可达72km/小时.此外,蜻蜒的飞行行为简单,仅靠两对翅膀不停地拍打.科学家据此结构基础研制成功了直升飞机.飞机在高速飞行时,常会引起剧烈振动,甚至有时会折断机翼而引起飞机失事.蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飞行时安然无恙,于是人们仿效蜻蜒在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题.。在航空史上，飞机由于剧烈振动 而时常发生机翼断裂，后来飞机设计师根据蜻蜓的翅膀逐渐摸索出了解决的办法，在飞机的两翼各加一块平衡重锤。德国人在俄国的日子真不好过，战时的俄国到处都是废墟，随随便便一处就可能有俄国的狙击手，而当时的俄国狙击手也在各种疯狂的狙杀德国军官，造成大量德国军官没有阵亡在战场上共振现象的利与弊，反倒是窝囊的被狙杀。

[13] 俄国沙皇亚历山大一世俄国沙皇亚历山大一世在俄罗斯市场上出师不利使得宝玑及其子异常沮丧，但却于1814年的春天获得意外之喜。一八六九年,美国“皇帝”诺顿一世下令在旧金山海湾建一座悬索桥,此后又几次下诏命令建桥.和他的其他圣旨不同的是,这道圣旨最终不仅被奉行,并且归功于他,只不过迟了六十多年,一九三三年,旧金山开始在诺顿一世规划的地址建悬索桥,一九三六年,这座世界上最著名的大桥之--- -----金门大桥建成,在它的一根桥梁上挂牌纪念诺顿一世"旅行者,请停步并感谢美国皇帝和墨西哥保护者诺顿一世(一八五九至一八八零在位)他有先见之明,构想并下令在旧金山海湾建桥".。1807年6月法军又在波兰在艾劳会战和弗里德兰战役大败俄国军队，拿破仑与俄国沙皇亚历山大一世会面，双方签订了和平条约，在此前一年拿破仑颁布了《柏林赦令》，宣布大陆封锁政策，禁止欧洲大陆与英伦的任何贸易往来。

无独有偶，1831年，一支凯旋的骑兵队雄赳赳、气昂昂地通过英国曼彻斯特附近的一座吊桥。洪亮而有节奏的“嗒、嗒、 嗒”的马蹄声，充分展示了他们的雄风。然而，不幸的事情发生了，随着一声巨响，大桥莫名其妙地倒塌了，人马纷纷坠入河中，死伤惨重。

以上两宗事件之后，人们对事故的原因进行了调查，然而，既没有敌人偷袭他们，也不是桥的质量不好。那么，究竟是什么原因造成了上述悲剧的发生呢？最后，人们通过研究发现，肇事者就是受害者自己！这些事故是“共振”这一物理现象导致的，引起共振的根本原因是齐步行进。

如建筑物的振动、管道紊流振动、水锤振动、管道共振、管道扭曲、外力作用等造成的松动。剪切流动中涡环与下游碰撞壁撞击在碰撞区产生压力扰动波并向上游反射，在上游剪切层分离处诱发新的扰动产生，当新扰动与原扰动频率匹配且具有合适的相位关系时射流上游就不断地周期性激励，其固有波形受到调制共振现象的利与弊，helmholtz共振腔内就产生流体自激振动并在下喷嘴出口形成脉冲射流[1~3]。回到武器的问题，你要通过共振摧毁敌人的工事，首先你得要求敌人的工事结构很均一，承重部分的振动频率都差不多，此外，你还要通过各种办法获取这个工事的固有振动频率（这个可能连敌人自己都不知道，你得自己去测量），然后你不能指望这个工事周围一大块地面都跟这个工事振动频率一致，所以你要把共振器安装到敌人的工事上面，此外，这个共振器要具有非常精确的振动频率，并可以储存非常多的能量，而且这些能量能够在相当长的一段时间里面稳定的输出，此外在这个装置发挥作用过程中会有一段时间工事强烈摇晃但是没有毁坏，你还要确保你的装置很难被察觉的敌人破坏，而且这些振动也不会影响你装置的性能……既然如此，我还是觉得直接丢个大炸弹来的轻松愉快一些。

轮船航行的时候，也会受到周期性的波浪的冲击而左右摇摆。如果波浪冲击的频率恰巧跟轮船摇摆的固有频率相同，就会发生共振，导致船体剧烈摆动，甚至可能使轮船倾覆。为避免这种事故的发生，这时可以改变轮船的航向和速率，使波浪冲击的频率远离轮船的固有频率。机器在工作中由于零部件的运动（如活塞的运动和轴的转动）也会产生周期性的驱动力。如果驱动力的频率接近机器本身或支持物的固有频率，就会发生共振，使机器或支持物受到损坏。为了避免这种情况的发生，要采取特殊的措施，如控制机器的转速，使驱动力不与机器的固有频率一致。

在我国古代典籍中，有大量关于共振现象的记述，并把这种现象解释为“同声相应”或“声比则应”。这个解释与现代的科学定义几乎完全相同。因为凡是共振的两个物体，它们的固有频率或者相同，或者成简单的整数比，如1/1，1/2, 2/3。

最早记述共振现象的是《庄子》一书，此书在描述瑟的各弦间发生的共振现象时写道：“为之调瑟，废于一堂，废于一室。 鼓宫宫动，鼓角角动。音律同矣。夫改调一弦，于五音无当也，鼓之，二十五弦皆动。”这里说的瑟有25根弦。宫、商、角、 徵、羽是古代人使用的乐音音名，相当于现在的do、re、mi、sol、la。当在高堂明室中放上一具瑟，人们发现，弹动某一弦的宫音，别的宫音弦也动；弹动某一弦的角音，别的角音弦也动。这是由于它们的音相同。如果改调一弦，使它发出的音和五音中的任何一声都不相当；再弹这根弦时，瑟上的25根弦都会动。因为这条弦虽然弹不出一个准确的乐音，但它的许多泛音中总有那么几个音和瑟的25弦的音相当或成简单的比例，这就是它能使瑟的25弦都动（共振）的道理。

发动机后端带齿圈的金属圆盘称为飞轮，出现共振转速都在发动机运行的转速范围以外。在离合器上设置扭转减振器存在两个方面的局限性∶一不能使发动机到变速器之间的固有频率降低到怠速转速以下，即不能避免在怠速转速时产生共振的可能。为了解决这两个问题，双质量飞轮就应运而生了，曲轴会发生自由扭转振动，同时将发动机动力传递至离合器、或者干摩擦的形式，这一部分称为初级质量，即不能避免在怠速转速时产生共振的可能，提高了曲轴旋转的均匀性，这两种振动会产生一种共振，用于起动和传递发动机的转动扭矩，用螺栓固定在曲轴后端面上，起到原来飞轮的作用。