顫動效應是彈性結構在流體流動中的動態不穩定性，其由身體的偏轉和由流體流動施加的力之間的正反饋引起。 線上性系統中，“顫振點”是結構正在進行簡單諧波運動 - 零淨阻尼的點 - 因此淨阻尼的任何進一步減小將導致自振盪和最終故障。 “淨阻尼”可以理解為結構的自然正阻尼和空氣動力的負阻尼之和。
基本介紹
- 中文名：顫動效應
- 外文名：flutter effect
- 領域：流體動力學
- 分類：硬顫振、軟顫振
- 非線性系統：極限循環振盪
- 其他影響：橋樑倒塌
分類,非線性系統中的顫振效應,其他套用,
分類
顫振可以分為兩種類型：硬顫動，其中淨阻尼非常突然地下降，非常接近顫振點；軟顫動，其中淨阻尼逐漸減小。線性結構中預測顫振的方法包括p法，k法和p-k法在水中，箔的間距慣量與流體的外接圓柱體的質量比通常太低，以致發生二次顫動，如最簡單的俯仰和起伏顫振穩定性決定因素的顯式解決所示。
非線性系統中的顫振效應
對於非線性系統，顫振通常被解釋為極限循環振盪（LCO），並且可以使用來自動力系統研究的方法來確定顫動發生的速度。
暴露於空氣動力的結構 - 包括機翼和翼型，以及煙囪和橋樑 - 在已知參數內仔細設計，以避免顫動。在結構的空氣動力學和機械性能都不完全了解的複雜結構中，只能通過詳細的測試，才能打消顫振。即使改變飛行器的質量分布或一個部件的剛度也可能引起明顯無關的空氣動力學部件中的顫動。在最輕微的情況下，這可能在飛機結構中顯示為“嗡嗡聲”，但是在最暴力的情況下，它可以以非常快的速度開發出不受控制的攻擊，並造成對飛機的破壞或導致飛機的破壞，如“班夫”號542。
在某些情況下，已經證明自動控制系統有助於防止或限制顫振相關的結構振動。
其他套用
顫振也可能發生在飛機以外的結構上。顫振現象的一個有名的例子就是原來的塔科馬狹窄橋的倒塌。
作為受控的氣動不穩定現象的顫動被有意和積極地用於發電的風車中，並且在其他作品中使用，例如在地面安裝的裝置以及音樂風箏上製作樂音。顫抖不總是一個破壞力;最近在開發中國家服務不足的社區的風車方面取得了進展，專門用於利用這一效應。擺動運動允許可變行程吸水匹配風中的可變功率。半自動二次振盪也可以具有停止的上臨界空速，提供自動高風保護。所得到的Wing'd泵已設計用於安裝在井上，泵送或浮在其抽取的池塘上。在大規模情況下，顫動通過靜態重力不平衡以及動態不平衡來耦合。此外，重力擺動實際上實現了大振幅彈性翼型長度等於多葉旋轉風泵的直徑，在一半的風速條件下，可以實現相同的年產量。夏普和J. Hare展示了一個玩具線性發電機，由兩個顫振翼組成。
這個詞顫動通常與上面討論的空氣動力學不穩定的形式相關聯。已經發現了簡單機械系統中的乾摩擦和顫動不穩定之間的聯繫。
