臨界轉速是多少(Critical Speed)？

當一個物體的旋轉速度與它的一個固有頻率相對應時，它被稱為達到臨界速度。這種速度是在物理學的一個分支——轉子動力學中研究的，它研究的是旋轉的，或者說是角運動。旋轉物體，如螺旋槳或離心泵，當它加速或減速時，必須經常通...

當一個物體的旋轉速度與它的一個固有頻率相對應時，它被稱為達到臨界速度。這種速度是在物理學的一個分支——轉子動力學中研究的，它研究的是旋轉的，或者說是角運動。旋轉物體，如螺旋槳或離心泵，當它加速或減速時，必須經常通過一個或多個臨界速度。當以臨界速度運行時，這些物體會以高振幅振動，這可能會造成損害。科學家拿著燒杯，所有由彈性材料組成的物體都有一個或多個固有頻率。物體的固有頻率是指物體在運動時來回移動的次數，據說它有共振，或者說是一個大振幅的振動。例如，在樂器中，這種共振是可取的，因為它會使樂器的聲音自然放大。然而，在轉子動力學中，這種共振是不可取的，因為它會使涉及的機械部件劇烈振動，從而損壞系統。有許多刺激物可以引起共振，其中之一就是旋轉運動。當物體的旋轉運動，也稱為角速度，引起共振時，它處于臨界速度。旋轉的機械物體必須設計成能快速通過這些速度，這樣在這個速度下發生的放大振動不會導致損壞。離心泵或螺旋槳在加速或減速時會通過不同的角速度，而像這樣的運動系統自然會有一些振動，如果系統要保持一定的時間，必須避免或迅速通過臨界轉速下的放大振動因此，轉子動力學與求解可能影響旋轉機械壽命的各種臨界轉速密切相關。使物體以其固有頻率之一振動的最低轉速被稱為第一臨界轉速。一個物體可能有無限多個臨界轉速，但工程師最需要考慮的是第一個，有些旋轉物體的設計是在第一臨界速度以下運行，但是很多旋轉物體的旋轉速度高于這個速度，只要旋轉速度快過臨界速度，這不會對旋轉機器的壽命產生重大影響。但是，如果一個物體被設計成以其臨界速度旋轉，則會出現問題，因為由此產生的振動可能會導致機器斷裂。

發表于 2020-09-18 00:24
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分類：科學教育

臨界轉速是多少(Critical Speed)？

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