亥姆霍茲共振
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
亥姆霍茲共振的視頻教程
028 – FDTD超材料Fano共振（含演示，66元）
計算的內容和結果（手機端可能無法顯示圖片，請在電腦端查看）： 1、Fano共振曲線 左：文獻中的圖，右：本案例的結果? ?? 2、共振峰處的電場分布 左：文獻中的圖，右：本案例的結果? ?? 再次提醒：本課程的視頻沒有聲音。
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亥姆霍茲共振的實例教程
回來網上資料查到，由于后視鏡干擾，前窗處空氣不會緊貼窗戶流動，會減弱共振。咱們再去試試。
速度100公里，開一下前車窗，果然共振不強，咱們再開一下后車窗對比。這個效果太明顯了。
同樣的原理，像大貨車或者面包車不是很注重空氣動力學設計的汽車，空氣也沒有緊貼著窗戶流動，共振應該也不明顯，身邊沒有貨車，沒法親自試了，屏幕前如果有開過貨車的朋友，歡迎分享感受。
簡單總結下，如果想開窗，還不聽到這種難受的聲音，3個辦法：
第1， 把車速控制在70公里內或120公里以上，當然根據車型不同，這個速度上下線可能會稍微有點差別；第二，多開幾個窗形成對流減弱共振；第三，坐在副駕的位置，后視鏡會幫你減弱共振。不過還是要提醒，高速行車，建議車窗全部關閉，既安全又減小阻力，省油或者省電。
亥姆霍茲共振雖然在車里是一個惱人的現象，但你知道嗎，它也有浪漫的一面。
海螺，杯子，包括你把手這樣捂好了放在耳邊，都能聽到“大海”的聲音。原因是我們的環境中有很多波段的白噪音，我們從出生起，就在這個環境中習慣了，聽不到了，但這種腔體結構，會自己選擇和腔內空氣共振頻率一致的那個波段的噪音，產生共振，將其放大，到我們耳中就是“大?！钡穆曇袅?。
另外，亥姆霍茲共振會產生噪聲，換個角度，它還可以用來治理噪聲。
在建筑和汽車等很多行業，會利用亥姆霍茲共振器降噪法進行降噪。原理就是利用共振時振幅大的特點，增大腔內空氣摩擦，將其轉化成熱能，實現降噪。不過這種消聲器也有個局限，就是只對特定頻率范圍的噪聲降噪效果好。
哦，還有，你聽過宗次郎的《故鄉的原風景》嗎，這個陶笛發生就是亥姆霍茲共振的原理。本期文章就到這啦，咱們下期見！拜拜
展開 Helmholtz共振腔氣動噪聲FLUENT仿真
亥姆霍茲共振腔是一種以開放的孔通過氣體的容器，最簡單的就是一個空瓶子，當在頂部吹氣時，里面的空氣振動，可以聽到低而響亮的聲音；在澡堂里，穿著拖鞋走在一洼一洼的水漬中，經常聽到吱吱的聲音，也可以看成是亥姆霍茲共振腔的貢獻；工程中的應用也很廣泛，輪胎的胎噪，最主要的聲源也是輪胎花紋和路面之間空腔形成的亥姆霍茲共振腔，不同行駛速度可以看成為流動空氣的速度，因而胎噪通常與車輛行駛速度直接相關。
汽車運行過程中寬頻氣動噪聲FLUENT
汽車行駛中外流場與車身表面發生作用形成的噪聲為寬頻噪聲。當車輛高速行駛時，一方面車輛與周圍的空氣流場產生劇烈的相互作用，流場就在車輛表面形成一個邊界層，同時產生強大的分離流、渦流和湍流。流動中的渦流和湍流相互作用，產生強大的脈動壓力，脈動壓力激勵車身壁板，在車內產生輻射噪聲。這是誘發車輛氣動噪聲的主要原因；另一方面，空氣流通過車身密封條傳遞噪聲，或者氣流通過頂窗和側窗與乘坐室空腔產生噪聲，即為前面介紹的例子，亥姆霍茲共振腔導致的噪聲。
展開 風振噪聲是一種復雜的空腔流激勵發聲現象，是流體力學、空氣動力學、聲學等多學科的交叉，主要研究基礎是亥姆霍茲共振及空腔流自激振蕩。
01
亥姆霍茲共振
亥姆霍茲共振器是一種最基本的聲共振系統，最典型的是一個帶有一個開口短管的剛性容器。汽車在側窗或天窗開啟時，車內空間類似于一個亥姆霍茲共振器，具有其基本特性。
亥姆霍茲共振器
空腔內部空氣受到外界波動P 的強制壓縮時，會引起短管內空氣段A 的振動，而空腔內的空氣對其產生恢復力，構成由短管部空氣質量和腔體內空氣彈性構成的振動系統，這對施加作用的波動會產生共振效應，其固有頻率為：
02
空腔噪聲
氣流流經空腔時會產生離散和寬頻噪聲。引起空腔噪聲的主要機理有兩種：
壓力波反饋機制：空腔開口前緣的湍流邊界層在開口處形成不穩定的剪切層，剪切層隨來流向下游運動并失去穩定，進而產生漩渦，漩渦脫落并繼續向下游運動，當撞擊到空腔后壁面時，漩渦會破碎、耗散，產生一個向空腔開口上游擴散的脈動壓力波（即反饋壓力波），此壓力波傳播到達空腔開口前緣后會誘發新的漩渦脫落，如此循環振蕩形成反饋機制。
空腔噪聲反饋機制示意圖
聲共振：對于深腔而言，噪聲的產生是由于腔口非定常渦脫落誘導的聲共振。
簡單車廂風振噪聲數值模擬
采用CFD對簡單車廂進行模擬研究。
展開 涉及流動的亥姆霍茲共振器
（排氣系統中的）亥姆霍茲共振器會使特定的窄頻帶衰減。系統中的流體流動會改變共振器的聲學屬性和子系統的傳輸損耗。亥姆霍茲共振器教學模型研究了主管道中引入流動時的傳輸損耗（共振器位于主管道的側分支）。
計算平均流動時，采用馬赫數為 Ma = 0.05 和 Ma = 0.1 的 SST 湍流模型。然后使用線性納維-斯托克斯，頻域 接口求解聲學問題。接下來，將聲學模型與平均流速、壓力和湍流粘度耦合。傳播損耗的仿真預測與期刊論文的發布數據高度吻合（Ref. 1）。為了準確找到共振位置，并保證傳輸損耗大小的正確性，模型必須適當地平衡對流項和擴散項。平衡是在模型中實現的。
共振器的傳輸損耗與頻率和背景流場的馬赫數之間的函數關系。
系統在頻率為 100 Hz，馬赫數為 Ma = 0.1 時的內部壓力分布。平面波從流體上游左側入射。
切向背景流場中的聲學襯墊
在涉及切向背景流場的聲學襯墊教學模型中，聲學襯墊由八個帶微縫的共振器組成，背景切向流場的馬赫數為 0.3。襯墊上方的聲壓級計算結果與研究論文（Ref. 2）發表的數據高度一致。該示例使用“CFD 模塊”的 SST 湍流模型來計算流動，并使用線性納維-斯托克斯，頻域 接口計算聲傳播。然后對聲學邊界層進行解析，并將默認的線性離散化選項修改為二階離散化，從而改進壁附近的空間解析度。
曲線顯示了在四個不同的驅動頻率下，襯墊上方的表面聲壓級。曲線的彩色部分突出顯示了襯墊的范圍。仿真結果與參考研究論文的實驗結果呈現出高度一致。
系統在頻率為 100 Hz，馬赫數為 Ma = 0.1 時的內部壓力分布。平面波從流體上游左側入射。
切向背景流場中的聲學襯墊
在涉及切向背景流場的聲學襯墊教學模型中，聲學襯墊由八個帶微縫的共振器組成，背景切向流場的馬赫數為 0.3。
展開 LMS進排氣系統聲學解決方案包括常規應用，如阻性、抗性消聲器傳遞損失計算、空氣濾清器、1/4波長管、亥姆霍茲共振器的聲學設計以及特殊的進排氣聲學工程問題，如考慮溫度效應、勢流效應的消聲器傳遞損失計算、排氣系統氣流再生噪聲計算、駐波效應、尾管噪聲、傳遞路徑分析、板件貢獻量分析等。
通過將SYSNOISE技術集成到LMS Virtual.Lab， Siemens PLM Software創建了世界上第一個全周期的聲學品質工程環境，從概念開發，通過使用虛擬模型進行設計修改，最后到基于試驗的驗證，同時通過國外各種項目實施積累了大量的工程需要，Siemens PLM Software的研發團隊投入大量的人力物力，不斷的研發創新，提高建模和仿真分析的工作效率。
此次研討會完全基于生動的演示和講解，同時也會介紹真實的用戶案例來幫助聽眾更好的理解內容。相信會進一步拓展工程技術人員建模和仿真分析的思路，更好更快更準確的完成相關工作。
時間：2016年11月18日星期五上午10:00-11:30
主講人：李海龍 LMS Virtual.Lab Acoustic技術工程師
費用：免費
內容安排：
1. LMS Virtual Lab平臺新功能介紹
2. LMS Virtual Lab在進排氣領域的總體解決方案
基于管路聲模態的消聲器傳遞損失計算方法
進氣系統主要解決方案
排氣系統主要解決方案
3. 典型應用案例介紹
快速創建進排氣系統聲學網格；
考慮溫度效應的汽車排氣系統傳遞損失計算
汽車排氣系統殼體輻射噪聲計算
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傳統充電方式的火花、磨損與效率瓶頸，正在無線充電技術的革新中成為過去式。
在智慧物流與智能制造高速發展的今天，一個200安培以上的大功率無線快充技術已經實現商業化，為工業領域帶來了前所未有的“無線自由”。
磁共振無線充電技術憑借其無需精確對準、高效率傳輸及適應惡劣環境的特性，正成為解決工業移動機器人續航痛點的關鍵方案。
01 行業痛點：傳統充電的局限性
在工業4.0和智能制造的推動下
在變電站錯綜復雜的設備叢林里，一臺電力巡檢機器人剛剛完成一輪精密檢測。它無需費力尋找充電樁，更無需人工冒險插拔電纜。只見它輕松駛近充電區域，在距離地面充電座幾厘米的位置穩穩停住——瞬間，能量補給悄然開始！這便是磁共振無線充電技術賦予電力巡檢機器人的“超能力”，徹底告別“最后一米”的能源焦慮。
能量“隔空傳遞”的核心：磁共振的魔法
不同于我們熟悉的手機無線充電
在另一個額外的學分項目中，我搭建了一個三軸亥姆霍茲線圈，它可以產生均勻的球形磁場。它將被送到化學實驗室，用于測量在均勻磁場下工作的磁性納米粒子。與購買動輒數千美元的線圈相比，這套裝置在10安培電流下可達到233.6高斯的最高磁場強度，所有線圈的成本略高于250美元，這還僅僅是22 awg線材的成本。（我沒有支付其他材料的費用，例如亞克力，但不一定非要是亞克力，也可以是許多其他非導電材料
另外，亥姆霍茲共振會產生噪聲，換個角度，它還可以用來治理噪聲。
在建筑和汽車等很多行業，會利用亥姆霍茲共振器降噪法進行降噪。原理就是利用共振時振幅大的特點，增大腔內空氣摩擦，將其轉化成熱能，實現降噪。不過這種消聲器也有個局限，就是只對特定頻率范圍的噪聲降噪效果好。
哦，還有，你聽過宗次郎的《故鄉的原風景》嗎，這個陶笛發生就是亥姆霍茲共振的原理。本期文章就到這啦，咱們下期見！
記憶中曾看過一個電影里喊叫聲震碎玻璃杯的橋段，這兩天又無意中刷到了有個小朋友的視頻，我覺得這個玻璃杯它仿佛是在挑釁我，喊我呀，有本事你喊碎我呀。忍不住沖動，我就去超市買了幾個，今天我們就來挑戰喊碎玻璃杯！這個喊呀，咱必須得科學的喊，每個玻璃杯都有自己的固有頻率，當我們喊聲的頻率和它的固有頻率一樣時，就會引起杯子的共振，產生形變。大到一定程度，它就啪，碎掉了。所以喊碎杯子的第一步，就是要先測出杯子的固有頻率是多少
<p class="ql-align-justify"> “不管地球達到了怎樣的繁榮，那些沒有太空航行的未來都是暗淡的?！焙娇蘸教煨袠I已進入到高速工業化時代，也成為了一條值得投資者重點關注的新賽道。大型飛機、無人機、eVTOL等都在高速發展，不斷涌現出更高端、更前沿的解決方案，更多前沿領域值得探索。</p><p class="ql-align-justify"> 
基于matlab的雙穩態隨機共振的算法，分析信噪比隨系統參數a,b及乘性噪聲和加性噪聲的增益變化曲線，60個數據樣本可供選擇。程序已調通，可直接運行。
<p class="ql-align-justify">在表面等離子體激元學研究中，金屬納米粒子的光學特性是許多應用的基礎，例如化學和生物醫學傳感、 表面增強光譜、和近場掃描光學顯微鏡。金或銀納米粒子中的電子與入射光場相互作用時產生局域表面等離子體共振 (LSPR)。這種 LSPR 現象強烈依賴于納米結構的尺寸、形狀和周圍介電環境。特別是后者 的依賴性開辟了一條折射率傳感的道路，對于一定的折射率變化
1. 固有頻率與共振頻率：振動特性的固有與外在
固有頻率和共振頻率是在物理學和工程學中常用的兩個概念，它們都與物體的振動特性有關，但有一些區別：
1）固有頻率（Natural Frequency）：
固有頻率是指物體在沒有外部干擾的情況下自然振動的頻率。
它是由物體的質量、彈性和幾何形狀等因素決定的固有特性。
固有頻率通常用于描述簡諧振動系統，例如彈簧-質量系統或者擺錘
基于matlab的隨機共振微弱信號檢測，隨機共振描述了過阻尼布朗粒子受周期性信號和隨機噪聲的共同作用下,在非線性雙穩態系統中所發生的躍遷現象. 隨機共振可用于弱信號的檢測。程序已調通，可直接運行。
