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共振频率、品质因子Q值、阻尼比ζ详解和计算

说明:本页旨在共振频率、品质因子Q值、阻尼比ζ的详解和计算
⓵品质因子Q值
⓶共振频率f
⓷阻尼比ζ

输入三个频率,自动计算Q值
$$Q=\frac{f_{c} }{\Delta f}=\frac{1}{2ζ} $$
⓵品质因子Q值:共振频率相对于共振带宽的大小。
高Q值、低阻尼比意味着能量损失慢。

共振中心频率f0


半功率下频率f1


半功率上频率f2
则:Q值=
阻尼比ζ=

Q值介绍



⓶共振频率f:共振是指一个物理系统在特定频率下,以最大振幅做振动的情形。此一特定频率称之为共振频率。 $$\omega=\sqrt{\frac{刚度K}{质量m}}$$
一般将量级放大两倍处视为共振,Q值大于10倍处视为严重共振。
共振频率的判定



⓷阻尼比ζ(阻尼系数、衰减系数):表示了结构在受激振后振动的衰减形式。 $$\zeta =\frac{1}{2Q} $$
结构常见的阻尼比都在0~1之间,振幅逐渐衰减,也就是恢复到平衡状态的时间超过一个周期。
阻尼比特性
不同阻尼比ξ条件下的位移时程曲线的特征:
1、无阻尼振动(阻尼比ξ=0),振幅不衰减。
2、欠阻尼振动(阻尼比0<ξ<1),振幅逐渐衰减,也就是恢复到平衡状态的时间超过一个周期。
3、临界阻尼振动(阻尼比ξ=1),振动到一个周期,振幅刚好衰减到0,也就是恢复到平衡状态的时间刚好为一个周期。
4、过阻尼振动(阻尼比ξ>1),因为过阻尼的时候阻尼力比临界阻尼时候大,趋于平衡状态的时候总的恢复力小,自然表现出来的就是衰减比临界阻尼的要慢。
阻尼比特性