近日一项研究测试了内置谐振器在各种情况下处理振动的能力。谐振器是一种有助于控制振动的设备——一些车辆使用它们来限制汽车消声器发出的声音，一些桥梁和建筑物使用它们来限制结构的噪音和运动。谐振器使用弹簧式的振动来控制和改变振动——一些振动可以被吸收和中和，另一些则可以被放大和引导到特定的位置。例如，原声吉他内部的腔室就是谐振器。
之前的一些研究已经讨论了如何使用谐振器来控制声音通过墙壁或减少行驶车辆的振动。这些研究的重点是在现有结构或车辆部件上增加谐振器。但这项研究发现，直接在墙壁或车辆材料中内置谐振器也可以抑制可能传播的振动。
Harne在俄亥俄州立大学担任兼职，后来加入了宾夕法尼亚州立大学。这项研究的实验是在他之前在俄亥俄州立大学的实验室进行的。这个实验室的设备可以让研究人员在科学实验中控制振动的力度和频率。
研究并没有直接比较内置式谐振器和附加谐振器。Harne说，内置式谐振器比附加的谐振器更流线型，在空间问题的应用中是更好的选择——例如，在飞机或墙壁的建造中。
研究人员使用不同的机制来固定了一些平板——有些被紧紧夹住，有些被悬在空中，还有一些被支架支撑着。然后，他们用一个机械锤击打这些金属板，并测量每个金属板在受到锤子冲击后产生的振动的力度，并保留了一个板子作为对照。
他们发现，与内置谐振器的平板相比，未改变的平板上的振动传播得更远。他们的实验表明，共振器帮助钢板弯曲并吸收锤子的振动。
这个实验可以检测一种应用广泛的设计，可以用于设计制造隔声墙，也可以用来构建飞机框架自动减少声音进入客舱。
“你可以想象一个像三明治一样的结构，在两块薄板之间放置一块带有内置谐振器的轻质面板，或者把它放在飞机的墙壁里，”Harne说。“你可以用它来减少整个系统的振动，而不降低空气动力性能或气体通过效率。”
谐振器还能够吸收振动，而不考虑板是如何固定的，这让Harne很吃惊，他多年来一直在研究振动和频率。
“我也对它的效果感到惊讶，因为我们并没有给板子增加质量——通常情况下，共振器是在之后添加的，”Harne说。“但在这里，我们证明了通过内置谐振器，你可以实现更好的振动控制。”
信息源于：news.osu.edu
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