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阻尼是什麼

阻尼是物理學和工程學中的一個重要概念,指的是任何振動系統在運動或振動過程中,由於外界作用或系統本身固有的原因,其振動幅度逐漸下降的特性,以及這種特性的量化表徵。

阻尼現象廣泛存在於各類機械系統、電子系統、結構工程和電學中,其本質是能量隨時間的耗散。在機械系統中,阻尼有助於減少機械結構的共振振幅,避免結構因震動應力達到極限而損壞;有助於機械系統在受到瞬時衝擊後快速恢復到穩定狀態;還有助於減少因機械振動產生的聲輻射,降低機械性噪聲。在結構工程中,阻尼有助於降低結構傳遞振動的能力,提高隔振、減振的效果;有助於提高各類工具機、儀器等的加工精度、測量精度和工作精度。在電學中,阻尼也指回響時間。

阻尼可以通過不同的機制實現,包括材料阻尼(內部阻尼)、結構阻尼和流體阻尼。材料阻尼包括粘性阻尼和滯後阻尼,其中材料內部顆粒摩擦、缺陷變化將機械能轉化為熱能。結構阻尼通常由乾摩擦產生。流體阻尼則與結構在流體中運動時受到的阻力有關。

總的來說,阻尼是控制和最佳化振動系統性能的關鍵因素之一。