阻尼减振

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阻尼减震原理

阻尼减震原理

阻尼减震原理
阻尼减震原理是指通过增加阻尼来减少振动或震动的力量。

在工程学和物理学中,阻尼减震原理被广泛应用于各种机械系统和结构中,以减少振动对系统的影响,保护设备和结构的安全稳定运行。

下面将详细介绍阻尼减震原理的相关知识。

阻尼减震原理的基本概念是通过增加阻尼来吸收振动能量,从而减少振动的幅
度和频率。

在实际应用中,常见的阻尼减震装置包括减震器、阻尼器和缓冲器等。

这些装置通过消耗振动能量或改变振动系统的固有频率来实现减震效果。

在机械系统中,阻尼减震原理的应用可以有效降低机械设备的振动和噪音,延
长设备的使用寿命,提高设备的工作效率。

例如,汽车的减震器就是利用阻尼减震原理来减少车辆行驶时的颠簸和震动,提高乘坐舒适性和行驶稳定性。

在建筑工程中,阻尼减震原理也被广泛应用于高层建筑和桥梁结构中。

通过设
置阻尼器和减震器等装置,可以有效减少地震、风载等外部作用下结构的振动,提高建筑物的抗震性能和安全性能。

此外,阻尼减震原理还被应用于航天器、船舶、风力发电机等领域。

在航天器
和船舶中,阻尼减震装置可以减少机体受到的外部振动和冲击,提高设备的稳定性和安全性;在风力发电机中,阻尼减震原理可以减少风车叶片的振动,提高发电效率和延长设备寿命。

总之,阻尼减震原理作为一种重要的减震技术,在工程学和物理学领域具有广
泛的应用前景。

通过合理应用阻尼减震原理,可以有效减少振动对系统的影响,保护设备和结构的安全稳定运行,提高工作效率和使用寿命。

希望本文介绍的阻尼减震原理相关知识对您有所帮助。

阻尼器抗震原理

阻尼器抗震原理

阻尼器抗震原理阻尼器是一种能够缓解或消除结构物地震响应的重要装置。

它的基本原理是利用受控减振摩擦力和内部流体的运动阻力来实现减震,从而达到降低地震响应的目的。

本文将对阻尼器的抗震原理进行深入的探讨。

一、阻尼器的基本结构阻尼器是一种具有能量吸收和消散功能的装置,主要由三个部分组成:摩擦材料、流体和外壳。

摩擦材料一般为钢材或高强度复合材料,用于产生摩擦力;流体为液态或气态介质,主要用于调节结构物的振动能量;外壳则用于固定阻尼器以及隔绝中介体的流动。

二、阻尼器的减震机理1.摩擦减振效应阻尼器的摩擦减振效应是通过制动力产生的阻尼力来吸收结构物的振动能量。

当结构物发生振动时,摩擦材料中的制动力就会与结构物相互作用,从而形成一个减振系统。

随着振幅的增大,制动力也逐渐增强,减震器就会吸收更多的振动能量。

2.流体阻尼效应在阻尼器中,流体的运动阻力是减震机理的另一个重要因素。

当震动载荷作用于结构物上时,流体的流动会形成摩擦力和阻尼力,并使结构物的振动逐渐减弱。

流体本身也会吸收结构物的振动能量,并将其转化为热能或其他形式的能量。

3.摩擦材料和流体的相互作用阻尼器中的摩擦材料和流体之间存在一种复杂的相互作用关系。

当结构物处于振动状态时,摩擦材料和流体就会相互耗散能量。

摩擦材料通过制动力吸收结构物振动的动能,而流体则通过阻尼力将振动能量消耗掉。

这种相互作用可以使阻尼器具有更高的减震效率。

三、阻尼器的应用范围目前,阻尼器已经广泛应用于各种不同类型的结构物中,包括摩天大楼、桥梁、输电塔、核电站等。

阻尼器在这些结构物中的作用主要是消除结构物的固有频率,减少结构物在地震时的振动。

阻尼器还可以阻止结构物发生共振,降低结构物的疲劳损伤和结构的振幅,从而延长结构的使用寿命。

四、阻尼器的设计和选择阻尼器的设计和选择需要考虑多个因素,包括结构物的质量、地震波的频率和振动幅度等。

一般而言,较大的结构物需要使用更大的阻尼器,以便能够消耗更多的振动能量。

阻尼弹簧减振器

阻尼弹簧减振器

ZT型阻尼弹簧减振器(JG/T3024-1995)产品主要特点与用途:ZT型阻尼弹簧减振器(又称预应力弹簧减振器)具有钢弹簧减振器的低频率和阻尼大的双重优点,消除钢弹簧固有的共振振幅现象。

该系列产品共20种规格,其单只荷载10kg-5100kg各类荷载所应对的固有频率2.0Hz-4.6Hz,阻尼比0.065。

该系列减振器荷载范围广,便于用户选择,固有频率低,隔振效果好,并且结构紧凑,外形尺寸较小,安装更换方便,使用安全可靠,工作寿命长,对工作环境适应性强,并能在-40℃-110℃环境下正常工作。

对积极隔振、消极隔振、冲击振动和固体传声的隔离均有明显的效果。

是隔离振动降低噪声、治理振动公害、保护环境的理想减振器。

ZT型系列减振器共有三种安装形式,ZT型减振器上下座面有防滑橡胶垫,对于干扰力较小的动力设备,可直接将ZT型减振器置放于设备的机座下,勿需固定,可任意移动调节重心,ZT(I)型上部固定,ZT(Ⅱ)型上下均可固定。

型号规格许可荷载(kg) 竖向刚度(kg/cm) 外形尺寸(mm)预压最佳极限 H D D1 d L1 L2 b ZT-15 10 15 20 9 60 106 48 10.5 148 190 6 ZT-20 13 20 27 14 60 106 48 10.5 148 190 6 ZT-25 16 25 34 18 60 106 48 10.5 148 190 6 ZT-40 27 40 54 26 65 122 48 10.5 164 206 6 ZT-60 40 60 80 35 65 122 48 10.5 164 206 6 ZT-70 50 70 90 33 80 140 56 12 182 224 6 ZT-90 60 90 120 44 80 140 56 12 182 224 6 ZT-120 80 120 160 49 95 164 70 12 206 248 6 ZT-150 100 150 200 58 95 164 70 12 206 248 6 ZT-230 155 230 305 100 135 207 70 17.5 249 291 6 ZT-300 200 300 400 133 135 207 70 17.5 249 291 6 ZT-450 300 450 600 142 145 248 98 17.5 290 332 6 ZT-600 400 600 800 190 145 248 98 17.5 290 332 8 ZT-700 480 700 920 171 168 285 98 19.5 327 369 8 ZT-900 600 900 1200 228 168 285 98 19.5 327 369 8 ZT-1200 800 1200 1600 316 168 285 98 19.5 327 369 8 ZT-1400 800 1400 2000 307 284 370 170 36 430 490 10 ZT-2000 1150 2000 2850 439 284 370 170 36 430 490 10 ZT-2700 1550 2700 3850 587 284 370 170 36 430 490 10 ZT-3600 2100 3600 5100 797 284 370 170 36 430 490 10 注ZT、ZT(I)、ZT(Ⅱ)型减振器仅在安装固定方式上不同外,技术特性完全相同。

阻尼减震器工作原理

阻尼减震器工作原理

阻尼减震器工作原理阻尼减震器是一种常见的机械减震器,广泛应用于工程、建筑和机械设备等领域。

本文将介绍阻尼减震器的工作原理,包括阻尼器的种类、材料及结构组成、工作原理及应用,旨在为读者进一步了解阻尼减震器的设计和应用提供参考。

一、阻尼器的种类及材料在实际工程应用中,阻尼器种类较多。

按照阻尼器的使用方式不同,可以将其分为主动阻尼和被动阻尼。

主动阻尼是指阻尼器主动进行能量吸收和减震,例如在地震时由节制器主动减小建筑物位移波动;被动阻尼是指阻尼器受到外力后才能够发挥所具有的减震、减振效果,例如汽车减震器、建筑物减震器等。

根据材料的不同,阻尼器又可以分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料和液体材料等四类。

金属材料阻尼器主要应用于航天、国防等高档领域,由于耐高温、耐腐蚀、强度高等特点而备受青睐。

高分子材料阻尼器的主要材质是橡胶、聚氨酯和硅橡胶等,常用于汽车减震器和公路桥梁等领域。

陶瓷材料阻尼器含有氧化铝、氧化锆和硼硅酸钠等材料,可以在高温和高压环境下稳定运行,广泛应用于航空航天、核电站等领域。

液体阻尼器主要由油液和气液组成,它们又可以分为单向流动和双向流动两类。

二、阻尼器的结构组成阻尼器的结构组成各不相同,但是基本上均包含了阻尼材料、阻尼部件和机械螺纹和连杆等组成部分。

阻尼材料是阻尼减震器的核心,起到吸收振动能量的作用。

阻尼部件一般包括阻尼孔、阻尼片和钢质弹簧等,起到调节阻尼力和弹性力的作用,对抗机械力量的影响。

机械螺纹和连杆则用来连接阻尼器和其他机械部件,使其能够完整地组成整个阻尼系统。

阻尼器的工作原理是通过阻尼材料对振动能量的吸收和转换,来达到减小或消灭振动的目的。

当外力作用于物体上时,物体就会产生相应的振动,振动的大小和频率与外力大小和频率有关。

阻尼减震器材料的基本原理是根据牛顿第三定律:所有事物都产生相反的作用力和反作用力,当外力向材料施加过程中,材料会产生反作用力抵抗外力,从而起到减震作用。

四、阻尼器的应用1. 建筑减震领域:阻尼器应用于家庭住宅、公共建筑、办公楼,如油管阻尼器、液压阻尼器等。

阻尼弹簧减振器

阻尼弹簧减振器

ZT型阻尼弹簧减振器(JG/T3024-1995)产品主要特点与用途:ZT型阻尼弹簧减振器(又称预应力弹簧减振器)具有钢弹簧减振器的低频率和阻尼大的双重优点,消除钢弹簧固有的共振振幅现象。

该系列产品共20种规格,其单只荷载10kg-5100kg各类荷载所应对的固有频率2.0Hz-4.6Hz,阻尼比0.065。

该系列减振器荷载范围广,便于用户选择,固有频率低,隔振效果好,并且结构紧凑,外形尺寸较小,安装更换方便,使用安全可靠,工作寿命长,对工作环境适应性强,并能在-40℃-110℃环境下正常工作。

对积极隔振、消极隔振、冲击振动和固体传声的隔离均有明显的效果。

是隔离振动降低噪声、治理振动公害、保护环境的理想减振器。

ZT型系列减振器共有三种安装形式,ZT型减振器上下座面有防滑橡胶垫,对于干扰力较小的动力设备,可直接将ZT型减振器置放于设备的机座下,勿需固定,可任意移动调节重心,ZT(I)型上部固定,ZT(Ⅱ)型上下均可固定。

型号规格许可荷载(kg) 竖向刚度(kg/cm) 外形尺寸(mm)预压最佳极限 H D D1 d L1 L2 b ZT-15 10 15 20 9 60 106 48 10.5 148 190 6 ZT-20 13 20 27 14 60 106 48 10.5 148 190 6 ZT-25 16 25 34 18 60 106 48 10.5 148 190 6 ZT-40 27 40 54 26 65 122 48 10.5 164 206 6 ZT-60 40 60 80 35 65 122 48 10.5 164 206 6 ZT-70 50 70 90 33 80 140 56 12 182 224 6 ZT-90 60 90 120 44 80 140 56 12 182 224 6 ZT-120 80 120 160 49 95 164 70 12 206 248 6 ZT-150 100 150 200 58 95 164 70 12 206 248 6 ZT-230 155 230 305 100 135 207 70 17.5 249 291 6 ZT-300 200 300 400 133 135 207 70 17.5 249 291 6 ZT-450 300 450 600 142 145 248 98 17.5 290 332 6 ZT-600 400 600 800 190 145 248 98 17.5 290 332 8 ZT-700 480 700 920 171 168 285 98 19.5 327 369 8 ZT-900 600 900 1200 228 168 285 98 19.5 327 369 8 ZT-1200 800 1200 1600 316 168 285 98 19.5 327 369 8 ZT-1400 800 1400 2000 307 284 370 170 36 430 490 10 ZT-2000 1150 2000 2850 439 284 370 170 36 430 490 10 ZT-2700 1550 2700 3850 587 284 370 170 36 430 490 10 ZT-3600 2100 3600 5100 797 284 370 170 36 430 490 10 注ZT、ZT(I)、ZT(Ⅱ)型减振器仅在安装固定方式上不同外,技术特性完全相同。

07_隔振技术及阻尼减振

07_隔振技术及阻尼减振
❖ 冲击隔离可分为积极和消极冲击隔离,二者原理相同,传 递率估算也基本相同。一般冲击传递与系统的固有频率成 正比,系统固有频率越小,传递率越小,隔离支撑的阻力 有一定的作用,阻力越大,传递率也越小。
❖ 冲击隔离与缓冲是有区别的缓冲是让缓冲材料介于相互碰 撞的物体之间,使碰撞的冲击力要比直接碰撞低,如汽车 缓冲器,飞机着陆架等。
❖ 振动会影响仪器设备的精度、功能和使用寿命,会造成事故。 同样会危害人的身心健康,甚至造成器官损伤。
❖ 隔振就是就是将声源与结构之间形成弹性连接,实际上振动 不可能完全隔绝,故通常也称为减振。
2020年11月4日10时37分
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7 隔振技术及阻尼减振
❖ 7.1 振动控制的基本方法 ❖ 7.2 隔振原理 ❖ 7.3 隔振器材 ❖ 7.4阻尼减振 ❖ 7.5环境振动评价和标准
❖ 机械设备运转产生振动,振动一方面直接向外辐射噪声,另 一方面以弹性波的形式通过相连的结构向外传播,并在传播 的过程中向外辐射噪声。控制振动的一个重要方法就是隔振。
❖ 机械设备振动能量以两种方式向外传播而产生噪声,一部分 由振动机器直接向空中辐射,称为空气声;另一部分振动能 量则通过承载机器的基础、连接构件传递,固体表面振动以 弯曲波形式传播,因而能激发结构振动向空中辐射噪声,这 种通过固体传播的声波叫固体声。
▪ 人能感觉到的振动频率范围为l~100Hz (可听声的频率 范围为20~20000Hz)
• 人对频率为2~12Hz的振动感觉最敏感 • 频率>12Hz或<2Hz的振动敏感性就逐渐减弱
2020年11月4日10时37分
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7.1 振动控制的基本方法
7.1.1 振动的来源及危害
❖ 振动对人体的危害
▪ 共振频率:人体某些器官固有频率相吻合的频率

主动式和被动式阻尼减振技术_概述及解释说明

主动式和被动式阻尼减振技术概述及解释说明1. 引言1.1 概述阻尼减振技术是一种在结构体系中应用的重要技术,旨在减轻由于地震、风力或其他外部激励引起的结构振动。

主动式和被动式阻尼减振技术是两种常见的方法,它们在原理及应用领域上有所不同。

1.2 文章结构本文将从两个方面对主动式和被动式阻尼减振技术进行综述和解释说明。

首先,我们将介绍主动式阻尼减振技术的原理及其作用,并探讨其应用领域以及优缺点。

然后,我们将详细阐述被动式阻尼减振技术的原理、作用以及其在各个领域的应用情况。

最后,我们将对主动式与被动式阻尼减振技术进行比较,包括工作原理对比、效果对比和应用场景对比。

通过这样全面深入地了解这两种技术,可以更好地选择适合特定情况下使用的方法。

1.3 目的本文旨在为读者提供关于主动式和被动式阻尼减振技术的全面概述,并对其原理、应用领域和优缺点进行详细解释。

通过对这两种技术的比较分析,读者可以了解它们各自的特点和适用情况,以便在实际工程中做出明智的选择。

同时,本文还将探讨未来阻尼减振技术研究的发展方向,展望其在结构工程领域的前景。

希望通过本文能够促进相关领域的学术交流与研究进展。

2. 主动式阻尼减振技术:2.1 原理及作用:主动式阻尼减振技术是一种基于主动控制的结构减振技术,其原理是通过感知结构的运动响应并实时调节阻尼系数来抑制结构产生的振动。

这种技术通常涉及使用传感器来监测结构的振动,并采用控制器和执行器实时调整阻尼力的大小。

主要作用在于提供实时控制反馈机制,使得结构能够根据外界环境变化与激励输入进行自适应调节,从而实现更好的减振效果。

通过主动控制可以对结构产生的振动进行精确调节,适应不同频率范围内的激励。

2.2 应用领域:主动式阻尼减震技术已经广泛应用于各个领域,包括建筑物、桥梁、风力发电机组等工程结构以及航空航天和汽车行业中。

在高层建筑中,通过在楼层或结构节点处安装主动控制设备,可以显著降低地震、风载和其他外部激励对结构的振动影响。

论医院高层建筑减震阻尼器施工

论医院高层建筑减震阻尼器施工减震阻尼器在高层建筑领域有着十分重要的应用价值,能够显著提高高层建筑的抗震性能。

但是如果高层建筑减震阻尼器参数设计以及位置设置不合理,将难以达到良好的减震效果,影响高层建筑的使用功能。

本文主要针对医院高层建筑减震阻尼器的施工注意事项以及相关策略进行探索。

标签:医院高层建筑;减震阻尼器;施工策略1、前言随着社会经济的飞速发展和建筑行业的持续进步,我国各种各样的高层建筑和超高层建筑逐渐发展起来。

高层建筑结构通常阻尼较小,结构高度和宽度比较大,传统的抗震方法已经无法满足高层建筑的抗震需求,容易造成结构构件的破坏和损伤。

因此,需要加强对高层建筑减震阻尼器施工工作的重视,科学应用减振阻尼器,保证高层建筑使用的稳定性和安全性。

下面主要结合某医院高层建筑减震阻尼器的施工进行探究。

2、减震阻尼器概述2.1阻尼器定义阻尼器一般指的是以提供运动的阻力进行运动能量耗减的装置,阻尼器在航空、航天、军工、汽车等行业有着十分重要的应用价值。

上世纪70年代以来,人们逐渐将阻尼器技术应用到铁路桥梁以及建筑等工程项目建设过程中,发展非常迅速。

在地震仪器中,阻尼器主要用于吸收振动系统固有的振动能量,通常阻尼器的阻尼力与振动系统运动的速度成比例,包括气体阻尼器、液体阻尼器以及电磁阻尼器三种类型。

阻尼器可以补偿系统中的空气阻力以及摩擦力,显著改善频率响应效应。

高层建筑屋顶上的质量共振阻尼系统以及主动控制减振体系已经走上了工程应用的实际,成为高层项目建设的重要组成部分,对于高层建筑使用的稳定性和安全性有着十分重要的影响[1]。

2.2减震阻尼器的应用与发展上世纪90年代末,我国在沈阳市政府大楼抗震加固中首次用了摩擦耗能装置,其后在北京火车站、北京饭店以及北京展览馆等多座建筑中应用了消能减震技术。

减震阻尼器在高层建筑中的应用可以有效减小高层建筑结构所受到的地震效应和风振效应,成为结构设计的重要环节。

减震阻尼器通过增加结构阻尼耗散结构振动能量,实现减小结构所受震动的目的。

振动的隔离与阻尼减振

振动是造成工程结构损坏及寿命降低的原因,同时,振动将导致机器和仪器仪表的工作效率、工作质量和工作精度的降低。

控制振动的一个重要方法就是隔振。

从振动控制的角度研究隔振,不涉及结构强度的计算,它只是研究如何降低振动本身。

这里所介绍的隔振方法,就是将振源与基础或连接结构的近刚性连接改成弹性连接,以防止或减弱振动能量的传递,最终达到减振降噪的目的。

隔振的作用有两个方面:一是减少振源振动传至周围环境;二是减少环境振动对物体或设备的影响。

原理是在设备和底座之间安装适当的隔振器,组成隔振系统,以减少或隔离振动的传递。

有两类隔振,一是隔离机械设备通过支座传至地基的振动,以减少动力的传递,称为主动隔振;另一种是防止地基的振动通过支座传至需保护的精密设备或仪表仪器,以减小运动的传递,称为被动隔振。

在一般隔振设计中,常常用振动传递比T 和隔振率η来评价隔振效果。

主动隔振传递比等于物体传递到底座的振动与物体振动之比,被动隔振传递比等于底座传递到物体的振动与底座的振动之比,两个方向的传递比相等。

隔振效率: η=(1- T ) ·100%传递比T : ]u D )u -/[(1u D (1T 222222++=)式中D 为阻尼比,0f u f =为激振频率和共振频率的比。

只有传递比小于1才有隔振效果。

因此T<1的区域称为隔振区。

隔振可以分为两类,一类是对作为振动源的机械设备采取隔振措施,防止振动源产生的振动向外传播,称为积极隔振或主动隔振;另一类是对怕受振动干扰的设备采取隔振措施,以减弱或消除外来振动对这一设备带来的不利影响,称为消极隔振或被动隔振。

对于薄板类结构振动及其辐射噪声,如管道、机械外壳、车船体和飞机外壳等,在其结构表面涂贴阻尼材料也能达到明显的减振降噪效果,我们称这种振动控制方式为阻尼减振。

隔振,就是在振动源与地基、地基与需要防振的机器设备之间,安装具有一定弹性的装置,使得振动源与地基之间或设备与地基之间的近刚性连接成为弹性连接,以隔离或减少振动能量的传递,达到减振降噪的目的。

标志塔调谐质量阻尼器TMD减振控制分析与应用

标志塔调谐质量阻尼器TMD减振控制分析与应用一、TMD的减振原理TMD是通过与主体结构耦合,引入额外的质量和阻尼来减振的。

其基本原理是通过改变结构的动态特性,减小结构的振幅和响应。

TMD由两个基本部分组成,即质量和阻尼器,其中质量是由一个或多个质量体构成的,阻尼器则通过改变质量体的运动状态来消耗振动能量。

二、TMD的控制分析在TMD的控制分析中,需要确定质量体的质量、位置和阻尼器的阻尼系数。

而这些参数的选择需要根据主体结构的特性和振动特性进行合理的设计。

1.质量的确定:质量的选择需要考虑主体结构的刚度和自振频率,一般来说,TMD的质量应为主体结构的一小部分,以避免对结构的刚度造成过大的影响。

2.位置的确定:质量体的位置对于TMD的减振效果起着重要的作用。

一般来说,质量体应选择在主体结构的振动节点处,以达到最佳的减振效果。

3.阻尼系数的确定:阻尼器的阻尼系数直接影响着TMD的减振效果,过小的阻尼系数会导致无法有效减振,而过大的阻尼系数则会加大阻尼器的负荷。

因此,需要通过数值模拟或试验来确定最佳的阻尼系数。

三、TMD的应用TMD广泛应用于各种建筑和结构物中,包括高层建筑、桥梁、烟囱、标志塔等。

1.高层建筑标志塔:在高层建筑的标志塔中,由于自身的高度和形状造成的风振效应会引起结构的振动。

通过将TMD安装在标志塔的顶部,可以有效地减小风振引起的振动,提高结构的稳定性。

2.桥梁标志塔:桥梁标志塔常常会因为交通荷载和风荷载等环境激励的作用而产生振动。

应用TMD可以通过改变桥梁标志塔的动态特性,减小振幅和振动频率,提高桥梁的稳定性和舒适性。

3.烟囱标志塔:烟囱标志塔作为一个纤细结构,易受到风荷载的影响而产生振动。

通过在烟囱标志塔的适当位置安装TMD可以减小振幅,提高结构的稳定性,同时减少结构对周围环境的振动影响。

以上是对标志塔调谐质量阻尼器(TMD)减振控制分析与应用的详细介绍,TMD作为一种有效的减振装置,在工程实践中具有广泛的应用前景。

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大的宇航器、发射器在发射阶段往往受到激烈的 发动机噪声干扰。
某大型发射器发射时在壳体外部测得的声压级
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7.1 阻尼的定义与作用 7.2 阻尼减振的原理 7.3 阻尼材料 7.4 阻尼基本结构及其应用
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7.1 阻尼的定义与作用
7.1.1 阻尼的定义
阻尼 是指系统损耗能量的能力。从减振的
角度看,就是将机械振动的能量转变成热能或其 它可以损耗的能量,从而达到减振的目的。 视频
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【例】
其底座内所填充的 混凝土的内摩擦阻力较 高,再配上封泥芯的床 身,使机床有较高的抗 振性。
DEN480L型数控车床底座和床身示意图
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(5)磁电效应阻尼
机械能转变为电能的过程中,由磁电效应产生阻尼。 在磁极中间设置金属导磁片,磁片旋转时切割磁力 线而形成涡流,涡流在磁场作用下又产生与运动相反的 作用力以阻止运动,由此而产生的阻尼称为涡流阻尼。 涡流阻尼的能量损耗由电磁的磁滞损失和涡流通过电阻 的能量损失组成。
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常用材料的损耗因子ຫໍສະໝຸດ 材料钢、铁 有色金属
玻璃 塑料 有机玻璃 木纤维板 混凝土 砂(干砂) 粘弹性材料
损耗因子
1 × 10 -4 ~ 6 × 10 -4 1 × 10 -4 ~ 2 × 10 -3 0.6 × 10 -3 ~ 2 × 10 -3 5 × 10 -3 ~ 1 × 10 -2 2 × 10 -2 ~ 4 × 10 -2 1 × 10 -2 ~ 3 × 10 -2 1.5 × 10 -2 ~ 5 × 10 -2 1.2 × 10 -1 ~ 6 × 10 -1
2 × 10 -1 ~5
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从物理现象上区分,阻尼可以分为以下五类: (1)工程材料内阻尼
工程材料种类繁多,尽管其耗能的微观机制有差异, 宏观效应却基本相同,都表现为对振动系统具有阻尼 作用,因这种阻尼起源于介质内部,故称为工程材料 内阻尼。
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材料阻尼的机理:宏观上连续的金属材料会在微观上 因应力或交变应力的作用产生分子或晶界之间的位错运动、 塑性滑移等,产生阻尼。在低应力状况下由金属的微观运 动产生的阻尼耗能,称为金属滞弹性,当金属材料在周期 性的应力和应变作用下,加载线 OPA 因上述原因形成略有 上凸的曲线而不再是直线,而卸载线 AB 将低于加载线 OPA 。于是在一次周期的应力循环中,构成了应力 - 应变 的封闭回线 ABCDA ,阻尼耗能的值正比于封闭回线的面积。
同时阻尼层的刚度总是力图阻
止板面的弯曲振动,从而降低了金
属板的噪声辐射,这就是阻尼减振
的原理。
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损耗因子 :表征阻尼性能最常用的量。
大多数金属材料的损耗因子为 105 ~ 104 ; 木材为 102 ; 软橡胶为102 ~ 101 ;
一般认为,损耗因子至少在0.01数量级, 并可与金属紧密粘附的材料,方可作为减振 阻尼材料使用。
5) 阻尼有助于降低结构传递振动或声能的能力,用 于隔振、隔声及阻断能量的传递。
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7.2 阻尼减振的原理
当金属板壳被涂上高阻尼材料 后,受激产生振动时,阻尼层也随 之振动,一弯一折使阻尼层时而被 压缩,时而被拉伸,从而使金属板 和阻尼层之间、阻尼层内部分子之 间不断发生相对位移,由于其摩擦 阻力很大,便使振动能量不断转化 为热能而被消耗。
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大型齿轮的两种消振、消声结构设计
1)大阻尼材料 2)铆钉 3)约束层 4)弹簧环 5)环形槽
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(4)冲击阻尼
冲击阻尼是另一种结构耗能方式。工程中可以通过 设置冲击阻尼器来获得冲击阻尼,例如砂、细石、铅丸 或其他金属块、以至于硬质合金等,均可用作冲击块, 以获得冲击阻尼。
工程上已经将这种阻尼机理成功地应用于雷达天线、 涡轮机叶片、继电器、机床刀杆及主轴等。冲击阻尼的 机理是通过附加冲击块,将主系统的振动能量转换为冲 击块的振动能量,从而达到减小主系统的振动的目的。
抛物面形。这样,流体内部的速度梯度、流体和管壁的相对速度,均 会因流体具有粘滞性而产生能耗及阻尼作用,称为粘性阻尼。粘性 阻尼的阻力一般和速度成正比。
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(3)接合面阻尼与库仑摩擦阻尼
相对位移和外力之间关系曲线
接合面阻尼是由微观的变形所产生的,而库仑摩擦阻 尼则由接合面之间相对宏观运动的干摩擦耗能所产生。
阻尼材料 在振动物体产生高的共振振幅前, 先将一部分振动能在自身中消耗 ,以达到减小振 幅、降低振动能之目的,这就是阻尼材料。是具 有较大内损耗、内摩擦的材料,如沥青、软橡胶 以及其他一些高分子涂料。
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阻尼技术 就是充分运用阻尼耗能的一般
规律,从材料、工艺、设计等各项技术问题上发 挥阻尼在减振方面的潜力,以提高机械结构的抗 振性、降低机械产品的振动、增强机械与机械系 统的动态稳定性。
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阻尼减振
用金属薄板制成的机罩、管道、车船体 及飞机外壳等,常会因振动的传导发生剧烈振 动,从而产生较强的噪声。降低这种振动噪声 普遍采用的方法是在振动构件上紧贴或喷涂一 层高阻尼的材料,或者把板件设计成夹层结构。 这种降噪措施习惯上称作阻尼减振,简称阻振。
–多用于大面积薄板类的减振
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实例
在铆接飞机、轮船这种大的结 构时,或在生产零部件的过程中,会 产生高声级的噪声。这是因为引起的 碰撞及大尺寸零部件能有效地将振动 能转变为噪声。
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(2)流体的粘滞阻尼
在实际工程中,各种结构往往与流体相接触,而 大部分流体都具有一定黏滞性,当这些结构相对其周 围流体介质运动时,后者给前者以运动阻力,对振动 物体做负功,使其损失一部分机械能,这些机械能最 终转变为热能。
流体在管道中流动 如果流体具有粘滞性,流体各部分流动速度是不等的,多数情况下,呈
解决办法
在铆接时对结构件临时使用阻 尼衬垫,以降低共振强度,并可减 弱振动从铆接点向壁板其它地方的 传播。
3
实例
在砂轮机上磨圆锯刀刃时,由 于共振的存在,且内阻尼很低,故 产生很大噪声。
解决办法
用硬盘将橡胶减振材料制成的 圆片固定在锯片上,对刀锯既增加 了质量又增加了阻尼能力,这就降 低了共振放大。
阻尼器:一种抑制结构振动的有效装置。
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7.1.2 阻尼的作用
1) 阻尼有助于降低机械结构的共振振幅,从而避免 结构因动应力达到极限所造成的破坏。
2) 阻尼有助于机械系统受到瞬态冲击后,很快恢复 到稳定状态。
3) 阻尼有助于减少因机械振动所产生的声辐射,降 低机械噪声。
4) 可以提高各类机床、仪器等的加工精度、测量精 度和工作精度。
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