常用材料阻尼系数
阻尼综述——阻尼模型、阻尼机理、阻尼分类和结构阻尼建模方法

阻尼1 引言静止的结构,一旦从外界获得足够的能量(主要是动能),就要产生振动。
在振动过程中,若再无外界能量输入,结构的能量将不断消失,形成振动衰减现象。
振动时,使结构的能量散失的因素的因素称为结构的阻尼因素。
索罗金在其论著中将结构振动时的阻尼因素概括为几种类型,即界介质的阻尼力;材料介质变形而产生的内摩擦力;各构件连接处的摩擦及通过地基散失的能量。
百多年来,不同领域的专家,均根据自身研究的需要,着重研究某种阻尼因素,如外阻尼、摩擦阻尼、材料阻尼及辐射阻尼等。
对于材料阻尼的物理机制,文献[82]、[126]、[127]等分别做了简要描述。
材料阻尼是一个机制比较复杂的物理量,由多种基本的物理机制组合而成。
如金属材料中的热弹性、晶体的粘弹性、松弛效应、旋转流效应、电子效应等对阻尼均有贡献。
对一般的非金属材料(如玻璃、各种聚合物等),电子效应对能量的损失影响较小。
温度、绝热系数等也是影响阻尼的重要因素。
一般来说,非金属材料的能量损失比金属大。
此外地质岩石由不同种固体微粒组成,且有空隙体积,因此,其阻尼特性与一般材料不同。
岩石中能量损失主要由三个物理机制构成:岩石内部微粒间的粘性=岩石的内摩擦及较大的塑性变形,而岩石的内摩擦与岩石内部微粒间接触处的位错及塑性变形有关。
如献[82]所述,为了计算、分析结构在外界载荷作用下产生的反应,人们建立了描述固体材料应力应变关系的物理模型。
最简单的物理模型是单参数模型,即材料只产生弹性应力或只产生粘滞应力,但这两种模型不能代表材料中真实存在的粘弹性。
人们又建立了双参数线性模型,即Maxwell及Kelvin模型。
其中Maxwell模型由线性粘滞体和线弹性体串联而成,Kelvin模型是此二者并联而成的。
若设线粘滞体的应变为一般情况下,在结构振动分析设计中,与弹性力和惯性力相比,阻尼力在数值上较小。
然而,在一定条件下,阻尼因素将起很重要的作用。
如果没有阻尼力存在,振动体系在共振时将达到非常大的幅值。
瑞利阻尼参数对瑞利波作用下场地动力响应的影响

瑞利阻尼参数对瑞利波作用下场地动力响应的影响施有志;林树枝;赵花丽【摘要】为研究地震中Rayleigh波对地表浅层土体的响应特征,针对Lamb问题的模型工况开展有限元动力分析,验证有限元法精确模拟Rayleigh波作用效应的可行性.以厦门地区浅层的素填土及粉质黏土为研究对象,采用摩尔-库仑本构模型,结合Rayleigh阻尼,并在模型的底部和边界上采用黏性边界,采用有限元法考察Rayleigh阻尼中质量比例阻尼系数α和刚度比例阻尼系数β对响应特征的影响规律.研究表明:有限元动力分析可以模拟Rayleigh波作用下的远场动力问题,能取得与Lamb问题解析解较为一致的解答,同时还可以捕捉P波和S波的到达时间;α的变化对素填土和粉质黏土中Rayleigh波的传播特征基本没有影响;β的变化不会影响传播速度,但影响波的振幅,β是Rayleigh阻尼的主控参数.该结论可为采用有限元法研究Ray-leigh波对浅埋结构物的地震动力响应提供理论基础和科学依据.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2017(048)003【总页数】6页(P75-80)【关键词】瑞利阻尼;Rayleigh波;地表浅层土体;地震动力响应;有限元动力分析【作者】施有志;林树枝;赵花丽【作者单位】厦门理工学院土木工程与建筑学院,福建厦门361021;上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200240;厦门市建设与管理局,福建厦门361003;厦门理工学院土木工程与建筑学院,福建厦门361021【正文语种】中文【中图分类】P642与深部地下结构(如地铁、隧道等)相比,城市综合管廊或市政管线一般属于浅埋地下构筑物。
对这类构筑物,地震动传播中的面波对其有显著影响。
面波是非均匀的纵波和横波干涉叠加的结果,是地震波中的重要波类[1],而Rayleigh波是面波的主要成分。
Rayleigh波传播时,质点在波的传播方向与表面层法向组成的平面内作逆进的椭圆运动,且振幅大,在地表以垂直运动为主。
阻尼基本理论及阻尼模型评价方法综述

阻尼基本理论及阻尼模型评价方法综述摘要:阻尼是结构动力分析的基本参数,对结构动力分析结果的准确性有很大的影响。
因此,从基本概念着手,分析阻尼产生原因以及从不同角度分类,得出建筑结构中动力分析常用的阻尼为瑞利阻尼;经过很多专家学者多年的研究,提出了多种阻尼模型,它们各有优缺点,文中介绍了一种统一的阻尼模型的定量评价方法,对于具体问题应采用合理的模型。
关键词:阻尼;阻尼模型;瑞利阻尼;阻尼模型的评价方法Abstract: the damping is structure dynamic analysis of the basic parameters, the structure of the dynamic analysis of the results of the accuracy has very big effect. Therefore, from the basic concept, the thesis analyzes damping causes and classification from different angles, and concludes that the building structure dynamic analysis of the commonly used for damping Rayleigh damping; After many years of research experts and scholars, and puts forward a variety of damping model, and they all have the advantages and disadvantages, this paper introduces a unified damping model of quantitative evaluation method, for a specific problem should be the use of reasonable model.Keywords: damping; Damping model; Rayleigh damping; Damping model evaluation method1 阻尼的基本概念我们知道,若无外部能源,则任何原来振动的物理系统都会随着时间的增长趋于静止。
粘滞阻尼器

工程结构用液体粘滞阻尼器的结构构造和速度指数摘要:用于增加阻尼、耗能减振的液体粘滞阻尼器已经得到越来越广泛的认同和工程应用。
然而,世界上先进的液体粘滞阻尼器内部的结构到底是怎样的?我们可能看到的图片和文字中介绍的外置或内设油库、外置或内设阀门、活塞小孔、单出杆或双出杆都是什么零件?有什么作用?特别是我们结构设计要给出的阻尼器速度指数是怎样实现的?我们想尽我们所知作一个介绍和分析。
各种阻尼器产品的速度指数是阻尼器的一个重要标志。
希望速度指数能在一定范围内由设计者自由选择,也是设计者优化设计的需要和期望。
不幸的是,世界上实际仅有极少数阻尼器生产厂可以满足这一要求,生产出速度指数不同的阻尼器。
介绍世界各种液体粘滞阻尼器的构成。
其先进厂家和阻尼器的发展过程和设计理念,希望为阻尼器的生产者和使用者提供参考。
关键词:速度指数油库阻尼器阀门活塞小孔双出杆Abstract: The Fluid Viscous Damper (FVD) get more and more acceptable and application of the structural engineers in the world. However, few structural engineers concern its construction. What is damper's external or internal accumulator, external or internal damper valve? What is damper orifice? What is run through piston rod? What kind of function these parts have? Especially, how to realize the different value of velocity exponents in the dampers? The above questions will be discussed here. It is a important symbol of damper quality the damper velocity exponents. Free choose of the exponents in certain range is need by design optimization. Unfortunately only few damper manufactories are able to make damper with different exponents Introduction of the construction of damper and design ideal is to be reference for both damper's maker and users.Key worlds : Velocity Exponents Accumulator Damper Valve Orifices Run Through Piston Rod•前言我们所谈的是速度型液体粘滞阻尼器。
橡胶隔振器的阻尼特性分析和优化设计

橡胶隔振器的阻尼特性分析和优化设计橡胶隔振器作为一种常用的隔振装置,在许多工程领域中起到了重要的作用。
其主要目的是通过利用橡胶材料的弹性和耐久性来减少振动和噪音传递,从而保护设备和结构的完整性和稳定性。
本文将对橡胶隔振器的阻尼特性进行分析,并提出优化设计的方法。
1. 橡胶隔振器的工作原理橡胶隔振器主要通过橡胶材料的弹性来减震,其工作原理可以简单概括为“弹性减振”。
当外部振动作用于橡胶隔振器时,橡胶材料会受到力的作用而产生变形。
由于橡胶材料的弹性特性,它可以吸收和储存能量。
当外部振动停止或减小时,橡胶材料会释放储存的能量,从而减少振动的传递。
2. 阻尼特性分析阻尼特性是衡量橡胶隔振器减振效果的重要指标之一。
它描述了橡胶隔振器对振动的吸收和耗散能力。
一般来说,存在两种阻尼方式:粘性阻尼和干摩擦阻尼。
2.1 粘性阻尼粘性阻尼是橡胶隔振器材料内部分子间的内摩擦所引起的,它是与振动速度成正比的阻尼力。
对于橡胶材料而言,其粘性阻尼通常较小,主要是弹性阻尼起主导作用。
粘性阻尼的大小可以通过阻尼比来衡量。
阻尼比的定义为阻尼力与临界阻尼力之比。
较大的阻尼比意味着较大的粘性阻尼,从而可以提供更好的振动控制效果。
2.2 干摩擦阻尼干摩擦阻尼是指橡胶材料表面与接触体之间发生的相对滑动所产生的阻尼力。
这种阻尼力主要与橡胶材料表面的摩擦系数和接触体之间的压力相关。
干摩擦阻尼相对于粘性阻尼而言,具有较大的阻尼力,因此可以提供更好的振动控制效果。
3. 优化设计方法为了优化橡胶隔振器的阻尼特性,需要从以下几个方面进行设计和改进。
3.1 材料选择橡胶材料的选择对于隔振效果至关重要。
一般来说,橡胶材料应具有较好的弹性特性和耐久性,以保证其长期稳定的工作能力。
同时,根据具体的工程需求,可以选择具有较高或较低摩擦系数的橡胶材料,以实现不同的阻尼效果。
3.2 结构设计橡胶隔振器的结构设计也对阻尼特性有一定影响。
设计人员可以通过调整隔振器的形状、尺寸和刚度来改变其振动响应特性。
材料常用物化指标概念

材料常用物化指标目录玻璃化温度 (2)热膨胀系数 (3)摩尔体积 (4)体积模量 (4)弹性模量 (4)泊松比 (6)电阻率 (7)介电常数 (8)体积电阻率 (12)拉伸强度 (12)拉伸模量 (12)断裂伸长率 (13)弯曲强度 (13)热变形温度 (13)摩擦系数 (14)抗压强度 (14)抗拉强度 (16)冲击韧性 (17)疲劳强度 (18)冲击强度 (23)吸水率 (25)屈服强度 (25)弯曲模量 (27)压缩强度 (28)介电损耗 (31)肖氏硬度 (31)巴氏硬度 (32)玻璃化温度基本信息[1]品名:玻璃化温度英文名称:glass transition temperature说明:高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度,指无定型聚合物(包括结晶型聚合物中的非结晶部分)由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度,是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度,通常用Tg表示。
没有很固定的数值,往往随着测定的方法和条件而改变。
高聚物的一种重要的工艺指标。
在此温度以上,高聚物表现出弹性;在此温度以下,高聚物表现出脆性,在用作塑料、橡胶、合成纤维等时必须加以考虑。
如聚氯乙烯的玻璃化温度是80℃。
但是,他不是制品工作温度的上限。
比如,橡胶的工作温度必须在玻璃化温度以上,否则就失去高弹性。
测量方法1、利用体积变化的方法2、利用热力学性质变化的方法3、利用力学性质变化的方法4、利用电磁性质变化的方法转变温度玻璃化转变温度Tg是材料的一个重要特性参数,材料的许多特性都在玻璃化转变温度附近发生急剧的变化。
以玻璃为例,在玻璃化转变温度,由于玻璃的结构发生变化,玻璃的许多物理性能如热容、密度、热膨胀系数、电导率等都在该温度范围发生急剧变化。
根据玻璃化转变温度可以准确制定玻璃的热处理温度制度。
对高聚物而言,它是高聚物从玻璃态转变为高弹态的温度,在玻璃化转变温度时,高聚物的比热容、热膨胀系数、粘度、折光率、自由体积以及弹性模量等都要发生一个突变。
n=γ αsωn框架柱受轴压力计算

n=γ αsωn框架柱受轴压力计算在建筑设计中,框架柱是承受轴压力的重要结构元素之一。
为了确保工程的安全性和稳定性,对于框架柱的受轴压力计算是必不可少的。
本文将介绍一种常用的计算方法,即n=γ αs ωn法。
1. 引言框架柱是建筑结构中承受垂直荷载的竖向构件,其主要作用是将荷载传递到基础,并保证建筑的稳定性。
在设计框架柱时,必须考虑其受轴压力的大小,以确保结构的安全性。
2. n=γ αs ωn法的原理n=γ αs ωn法是一种常用的框架柱受轴压力计算方法。
其中,n为柱的阻尼系数,γ为柱的材料系数,αs为柱的截面尺寸系数,ωn为柱的固有圆频率。
3. n=γ αs ωn法的计算步骤3.1 确定柱的材料系数γ根据框架柱所使用材料的特性,确定其相应的材料系数γ。
常见的材料系数有混凝土、钢材等。
3.2 确定柱的截面尺寸系数αs根据柱的截面形状和尺寸,查表或计算得到柱的截面尺寸系数αs。
不同形状和尺寸的柱对应不同的αs值,该值反映了柱的几何特性。
3.3 确定柱的固有圆频率ωn柱的固有圆频率ωn与柱的质量和刚度密切相关,可通过有限元分析或经验公式计算得到。
基于质量和刚度的参量,柱的固有圆频率可以反映其自振情况。
3.4 计算柱的轴力根据公式n=γ αs ωn,代入相应的参数,计算柱的轴力。
得到的结果即为柱所受的轴压力。
4. 示例计算为了更好地说明n=γ αs ωn法的应用,下面以一根混凝土框架柱为例进行计算。
假设柱的材料系数γ为1.5,柱的截面尺寸系数αs为0.8,柱的固有圆频率ωn为10 Hz。
根据公式n=γ αs ωn,代入参数计算柱的轴力,得到结果为15 kN。
5. 结论通过n=γ αs ωn框架柱受轴压力计算方法,我们可以得到框架柱所受的轴压力。
这一计算方法考虑了材料、截面尺寸和自振情况等因素,能够较为准确地评估柱的承载能力和稳定性。
需要注意的是,本文介绍的n=γ αs ωn法只是一种常用的计算方法,具体的计算应根据具体情况而定。
工程噪声控制学-06隔振与阻尼

本 讲 内 容
5.1.2 隔振元件
本 讲 内 容
5.1.2 隔振元件
(2)橡胶隔振器 适合于中小设备和仪器的隔振,适用频率 范围4~15Hz。橡胶隔振器不仅在轴向,而且在横向及回 转方向上均具有很好隔振性能。橡胶内部阻力比金属大得 多,高频振动隔离性能好,隔声效果也很好,阻力比为 0.05~0.23。
本 讲 内 容
5.1.2 隔振元件
本 讲 内 容
5.1.2 隔振元件
2. 隔振垫
由具有一定形状的软材料构成(橡胶垫、软木、毛毡、海绵、玻璃纤维、 泡沫)。一般无一定形状尺寸,可拼装。
(1)橡胶隔振垫 适用频率:10~15Hz(多层<10Hz);特点:高 弹性、隔振冲噪性能,吸收能量(高频),易制造、安装,易 粘接。易受温度、油污、溶剂影响,易老化,寿命5~8年。 (2)毛毡 适用频率30Hz左右。其特点:经济、易装、易裁、 易粘,防油,不易老化;防火、水能力差。变形在25%内, 载荷特性为线性,超过则为非线性。 (3)玻璃棉 适于机器、建筑基础隔振。其特点:耐火防腐 蚀,稳定,但不防水。 (4)泡沫塑料 发泡后可具有压缩性,其特点:软的支撑裁 装方便,但载荷特性非线性,难以满足要求。
本 讲 内 容
5.1.3 隔振元件选择与设计
(2)传振系数的确定 传振系数根据实测或估算得到的需隔振设备或地点的振动 水平、机器设备的扰动频率、设备型号规格、使用工况以 及环境要求等因素确定。简单隔振(质量弹簧)系统的传振 系数由下式计算(无阻尼情况):
T 1 f 1 f0
本 讲 内 容
5.1.2 隔振元件
本 讲 内 容
5.1.2 隔振元件
3. 其他隔振元件 (1)管道柔性接管