“复兴号”高铁采用了多种减振降噪技术,包括优化车体结构、使用隔振材料、主动控制等。其中,隔振是通过在振动源和受保护对象之间引人弹性元件(如弹簧)和耗能元件(如阻尼器)来减小振动传递的方法。车厢可视为一个质量为M的刚体,通过4个相同的弹簧支撑在两个轮对上,每个弹簧的劲度系数为k,劲度系数k表示弹簧的刚度,k越大,弹簧越难压缩。车厢受到周期性的轨道激励,激励频率为f。为了减小车厢的振动,工程师在弹簧上并联了阻尼器,每个阻尼器的阻尼系数为e,阻尼系数e表示阻尼器对运动的阻碍程度,e越大,振动衰减得越快。
如果不考虑轮轨相互作用和其他因素,下列说法中正确的是:
增大弹簧劲度系数k,可以减小车厢的振动幅度
增大阻尼系数e,会增大车厢的振动幅度
车厢的固有频率只与劲度系数k有关,与质量M无关
当激励频率f接近车厢的固有频率时,会发生共振,车厢振动幅度最大