振动控制的基本原理
--WORD格式--可编辑-- --- dB F 图1-1
振动控制的基本原理 (1)电动台的工作原理及框图 载流导体载磁场中受电磁力的作用而运动,根据电磁学的基本原理,一段载流元dI放在磁场中(见图1-1)所受的电磁力可用下式表示Df=BIdℓsin(dℓ^B)式中B一载流导体所处磁场的磁通(Gs)I一载流导体的电流有效值(A)dI^B一电流元与V的夹角载振动台的设计中dℓ^B=90°则sin(dℓ^B)=sin90°=1∴df=BIdℓ整个驱动动圈的线圈式由无数小电流元组成的因此动圈所受的力F为 F=∫ℓ 0BIdℓ=IBℓ………(1-1) ℓ…………动圈的有效长度 显然,在上式中,当振动台与定型时Bℓ为定值则FαI因此,当动圈上通过的电流I以正弦规律变化,即产生所谓振动。 由(1-1)式可知 振动台的激振力大小取决于I、B、ℓ三个参数的打小,气隙磁通B的大小式不能无限制地增加的,当采取恒磁场时,B一般为6000Gs一7000Gs,当采用单磁场励磁时,B一般在13000Gs左右,采用双--WORD格式--可编辑-- --- 信号发生功率放大测量控制 系统
振动台体
励磁电
图1-2
磁场式B一般在16000Gs-18000Gs,ℓ是动圈线的有限长度,它受振动台体体积大小限制。如果要增加激振力,则要增加动圈驱动电流I的大小,而I是由功率放大器提供的,也就要增大功率放大器输出的大小。 为了表明由功率化为激振力的能力,人们常用数来表达,它定义为每产生一公斤的激振力所需功率放大器的瓦数,称为该振动台的力常数。 在振动台的应用中常用下列量纲 I…………安培(A) ℓ…………厘米(cm) B…………高斯(Gs) F…………公斤力(kgf) 则(1-1)改写成 F=2x10-7IB ℓ……………………1—2 (2)电动台的框图及各部件作用 电动台的框图如图1-2所示 --WORD格式--可编辑--
--- 各部分的主要作用是: 信号发生器:提供振动台所需的控制电流。 功率放大器:把信号发生器提供的电流和电压进行放 大,供给振动台足够的电流和电压。 励磁电源:为振动台提供强大的磁场所需的直流电源。 振动台体:是振动台的振动源,在这里产生振动。 测量与控制系统:用以测量振动量值的大小,并对振动台进行各种控制(如定加速度扫频、定位移扫频等)。
振动形式及振动方式 1振动: (1)振动是物体围绕平衡位置进行的往复运动的一种形式。通常用一些物理量(如位移、速度、加速度等)随时间变化的函数来表达振动的时间历程。或者说,振动可以认为是一个质点或物体相对于一个基准位置的运动。当这个运动在一定的时间间隔后仍精确地重复着,我们称之为周期振动。周期振动可以用它的振动位移x(t)为时间t 的函数关系来表示 X(t)=x(t+T) 周期振动的波形可以是各种各样的,最简单的形式是简谐振动,当把它按时间函数描绘成曲线时可以用图2-1的正弦曲线表示 --WORD格式--可编辑-- --- T x t 图2-1周期振动的时间历程 图中T代表周期,即两个相邻的完整的运动状态所经历的时间。周期的倒数称为频率 ƒ=T1
2振动的分类 (2-1)按振动产生的原因分 自由振动:当系统的平衡破坏、只靠其弹性恢复力来维持的振动。振动频率就是系统的固有频率。当有阻尼时,振动逐步
T x t 图2-2周期振动的时间历程
Xm --WORD格式--可编辑--
--- 衰减知道停止。 强迫振动:在外部施加的激振力的持续作用下,系统受迫产生的振动。振动的特性与外部施加的激振力的大小、方向和频率有关。 自激振动:由于系统具有非振荡性能源和反馈特性,从而引起的一种稳定的周期性振动。振动的频率接近系统的固有频率。 (2-2)按振动的规律分 正弦振动 (或称简谐振动):能用正弦(或余弦)函数描述其运动规律的周期性振动,振动的幅值和相位是随时间变化,并可以预测。 随机振动:不能用简单的函数(如正弦函数、余正弦函数、余弦函数等)或其简单组合来表达其运动规律,而只能用统计方法来研究的非周期性振动。振动的瞬时幅值事先必能精确地判断、但可以用随机过程来描述。 其中还有随机加随机、随机加随机在加随机、正弦加随机加随机、正弦加随机。
(2-3)按振动的自由度数目分 单自由度振动:确定系统在振动过程中任何瞬时的几何位置只需要一个独立的坐标 --WORD格式--可编辑-- --- 多自由度振动:确定系统在振动过程中任何瞬时的几何位置需要对多个独立的坐标。
正弦振动的描述: 正弦振动用下述数字方程式描述 X=Xmsin(ωt+φ)式中ω=2πƒ为角频率 T 时间 φ初相角 Xm质点离开基准的最大位移(亦称单振幅位移) 振动的大小通常可用振动参数如频率、位移、速度和加速度等不同量值来表示,只要是正弦振动规律,各参量就有固定的数学关系。由于运动质点的速度是位移对时间的变化率,所以振动速度V可以将位移函数求导得到 V=dtdx=ωXmcosωt=ωXmsin(ωt+2)= Vmsin(ωt+2) 式中Vm=ωXm=2πƒXm 同样,运动质点的加速度a是速度对时间的变化率 A=dtdv=ω2Xmsin(ωt+π)=amsin(ωt+π) 式中am=2πƒ2v=ω2Xm=4π2ƒ2Xm 在振动的描述中,常用下列量纲 Xm——毫米(mm) 振幅Xm-1mm(单振幅) am——重力加速度(g) g=9.8m/s2 --WORD格式--可编辑-- --- f ——赫兹
随机振动的描述: 随机振动中的随机推力的计算 Fr=m·arms
式中:Fr 为随机激振力 m 运动系统的质量总和
ar.m.s 随机振动的加速度总平方根 总平方根值的计算方法 随机振动功率谱均方根值是其谱密度曲线下的总面积的开方 E(X2)=Sxx(ω)dω 式中:Sxx(ω) ………… 谱密度函数 E(X2) ………… 功率谱均方根 总均方根值ar.m.s是均方值E(X2)的正平方根
ar.m.s=)2(XE 计算加速度的均方根值Gr.m.s
Gr.m.s=EDCBA
3振动台的选型 (1)根据被试产品(含夹具)的质量和正弦振动的最大加速度值--WORD格式--可编辑-- --- (或随机振动的均方根值)的乘积、加30%余量确定额定激振力。 (2)根据试验规范的频率范围选择振动台的上、下限工作频率。 (3)当试验需要做水平振动时应配置水平滑台。 (4)试验的其它规范,例如最大位移、最大速度、最大承载能力以及根据试件尺寸大小是否应配置垂直扩展台面(扩展台面的工作频率)等。
4工装夹具设计基本原则 (1)当试件体积比较小,而且形状比较规则时,试件可以用螺杆、压板的 方式把试件牢牢的固定在振动台面。但当试件体积较大,而且形状复杂时,这种固定方法显然很困难,这时需要制作夹具,因此实际上夹具是试件与振动台面连接的过度体,其功能是将振动台的振动和能量不失真的传递给试件。 (2)对试件夹具的要求
要想把振动台面上的振动不失真地通过夹具转到试件上,也就是说希望试件上测得的加速度值与振动台面上测得的加速度值完全一样,理
功率放大器 振动台台面 试件夹具 试件 振动控制仪 3-1振动各部分传递关系图 --WORD格式--可编辑--
--- 论上夹具必须是一刚体才能做到。而实际上是不可能的,可见夹具对振动试验的影响是很大的。由刚度和形状决定的夹具一阶共振频率的大小将直接限制振动试验系统工作的上限频率。 夹具的设计是一门技术,对它的要求是比刚度尽可能大,也希望刚度大而重量轻。从夹具的材料、结构、形状和制造工艺三方面考虑。为了提高夹具的一阶共振频率,一般选择A3刚材料,A3刚强度高但重量重(比重为7.8kg/dm3)。在同等激振力情况下,较重的夹具意味着振动台产生的加速度减少。选择铝合金(或美铝合金)重量大大降低(比重为2.7kg/dm3或1.8kg/dm3),刚度不如A3,但可以加大材料厚度,形状上采用箱型结构、半球结构、封闭式结构以及胫板结构,在制造方法上采用整体铸造、焊接工艺都能提高夹具的刚度,进而提高夹具的一阶共振频率,扩大试验系统的使用范围。
4-1直九WA夹具 --WORD格式--可编辑--
--- 图4-1我们自己设计的直九WA夹具,材料用铝合金,整体焊接,其刚度较高重量轻,改变方向时装卸方便。
我们在试件上分别A-B两点上做了试验,采取了数据。
左图是直九WA夹具数据,右图是振动台台体数据。 A
B
夹具A点50hz 台体50hz
振动实验台原理
振动实验台原理
振动实验台是一种用于模拟和研究物体振动特性的实验设备。
其原理主要包括以下几个方面:
1. 动力学原理:振动实验台通常通过电机、气动装置或液压装置等产生激励力,使物体产生振动。
应用牛顿第二定律,可以得到物体的振动方程,进而分析物体的振动特性。
2. 谐振原理:振动实验台通常具有固有频率,当激励频率与固有频率相等时,物体会受到共振激励,振幅达到最大值。
这是因为在共振状态下,系统会获得最大的能量输入。
3. 振动测量原理:振动实验台通常会配备加速度传感器或位移传感器等测量装置,用于测量物体在振动过程中的加速度、速度或位移等物理量。
通过测量这些物理量,可以了解物体的振动特性和响应性能。
4. 控制原理:振动实验台通常采用控制系统来实现不同的振动模式和频率。
控制系统可以通过实时调整激励力的大小和频率,来实现不同的振动实验要求。
通过振动实验台的原理和操作,可以研究和优化振动系统的设计,改善振动系统的性能,以及预测和评估物体在振动环境下的可靠性和稳定性。
振动抑制算法
振动抑制算法振动抑制算法是一种重要的控制技术,广泛应用于工程领域。
随着科技的不断进步,振动抑制算法在减少机械系统振动、提高系统性能和延长机械设备寿命方面发挥着重要作用。
本文将从算法的基本原理、应用领域和发展趋势三个方面,对振动抑制算法进行深入研究。
一、基本原理振动抑制算法是通过对机械系统进行控制,减少或消除由于外部激励或内部不稳定性引起的振动。
其基本原理是通过引入反馈控制,对系统进行实时监测和调整,以实现减少或消除不必要的振动。
在实际应用中,常见的振动抑制算法包括主动控制、被动控制和半主被控制三种。
主动控制是指通过外部能量源对机械系统进行实时调整;被动控制则是通过改变结构参数或材料特性来减小系统的共振频率;半主被控则结合了主从两种方式,在特定条件下进行调整。
二、应用领域振动抑制算法在工程领域有着广泛的应用。
首先,在航空航天领域,振动抑制算法被广泛应用于飞行器的设计和制造中。
通过减少飞行器在高速飞行中的振动,可以提高其稳定性和安全性。
其次,在汽车工业中,振动抑制算法可以减少车辆在行驶过程中产生的震动,提高驾乘舒适度和安全性。
此外,在机械制造业、电力系统、建筑工程等领域,振动抑制算法也有着广泛的应用。
三、发展趋势随着科技的不断发展,振动抑制算法也在不断演进和改进。
首先,在传感器技术方面,传感器的精度和灵敏度不断提高,可以更准确地监测机械系统的振动情况。
其次,在控制算法方面,越来越多的先进控制策略被引入到振动抑制中,如自适应控制、模糊控制等。
此外,在材料科学和结构设计方面也有了较大突破,新材料和新结构的应用可以更有效地抑制振动。
未来的发展趋势将更加注重振动抑制算法的智能化和自适应性。
智能化是指振动抑制算法可以根据实时监测结果自主调整参数,适应不同工况和环境。
自适应性是指算法可以根据不同机械系统的特点进行调整,实现更精确和有效的振动抑制。
此外,人工智能技术的发展也将为振动抑制算法带来新的机遇和挑战。
综上所述,振动抑制算法在工程领域有着重要地位和广泛应用。
a型抑振原理
a型抑振原理A型抑振原理A型抑振原理是一种用于减震和抑制振动的方法。
它适用于各种工程领域,如建筑结构、机械设备、桥梁等。
本文将详细介绍A型抑振原理的基本原理、应用领域以及优缺点。
一、基本原理A型抑振原理是通过改变系统的固有频率来减小振动的幅度。
它基于共振现象,通过在系统中添加一个与系统固有频率相近的质量块或弹簧来改变系统的振动特性。
当系统与质量块或弹簧共振时,振动能量会被转移给质量块或弹簧,从而减小系统的振动幅度。
二、应用领域A型抑振原理在建筑结构中的应用非常广泛。
例如,高层建筑往往会受到地震、风力等外部力的作用,容易发生振动。
通过在建筑结构中添加质量块或弹簧,可以有效地减小振动幅度,提高建筑的抗震性能。
A型抑振原理也常用于减振机械设备中。
例如,某些大型机械设备在运行时会产生较大的振动,影响设备的稳定性和使用寿命。
通过在机械设备中添加质量块或弹簧,可以减小振动幅度,提高设备的运行效率和稳定性。
A型抑振原理还可以应用于桥梁工程中。
桥梁在车辆通行时会受到振动荷载的影响,容易发生振动。
通过在桥梁结构中添加质量块或弹簧,可以有效地减小振动幅度,提高桥梁的安全性和稳定性。
三、优缺点A型抑振原理的优点是简单易行、成本较低,并且适用于各种不同的工程领域。
通过合理选择质量块或弹簧的参数,可以实现较好的抑振效果。
然而,A型抑振原理也存在一些缺点。
首先,质量块或弹簧的添加会增加系统的质量和复杂度。
其次,A型抑振原理只适用于特定频率范围内的振动抑制,对于频率较高或较低的振动效果不明显。
此外,A型抑振原理也无法完全消除振动,只能减小振动幅度。
四、总结A型抑振原理是一种常用的减震和抑制振动的方法。
它通过改变系统的固有频率来减小振动幅度,适用于各种工程领域。
虽然A型抑振原理存在一些缺点,但它仍然是一种简单有效的振动控制方法。
在实际应用中,我们可以根据具体的工程需求和振动特性,选择合适的A型抑振方案,以实现振动的减小和控制。
伺服电机的振动原理
伺服电机的振动原理伺服电机的振动原理伺服电机是一种能够通过控制信号实现精确位置和速度控制的电机。
它由电机和控制装置组成,可以根据输入的命令信号,输出精确的运动。
伺服电机广泛应用于各种自动化系统中,如工业机械、机器人、航空航天设备等。
伺服电机的振动是指其输出运动过程中产生的震动或波动现象。
伺服电机的振动主要来源于以下几个因素:1. 电机本身的结构和特性:伺服电机由电动机和驱动装置组成,其中电动机的转动部分与机械负载直接相连。
电动机的转子和负载部分会存在不可避免的不平衡或不匀速现象,这些不平衡或不匀速会引起电机的震动。
2. 机械系统的刚度和耦合性:伺服电机通常与机械系统相连,机械系统的刚度和耦合性会对电机的振动特性产生影响。
如果机械系统的刚度较低或耦合性较强,电机的振动会相对较大。
3. 控制系统的特性和参数设置:伺服电机的振动还与其控制系统的特性和参数设置有关。
控制系统的控制算法、采样频率、PID参数等都会对电机的振动特性产生影响。
不合理的控制参数设置或控制算法选择可能导致电机的振动增大。
为了减小伺服电机的振动,可以采取以下措施:1. 优化电机设计:改进电动机的转子和负载部分的平衡性,减小不平衡或不匀速现象,可以减小电机的振动。
2. 提高机械系统的刚度:通过增加机械系统的刚度,使其对电机的振动起到约束作用,降低电机的振动。
3. 优化控制系统参数:合理选择合适的控制算法,进行参数的调整和优化,使其适应不同负载和运动要求,减小电机的振动。
4. 采用减振装置:在电机和机械系统之间添加减振装置,如减振垫、减振脚等,可以减小振动的传导和放大,减小电机的振动。
总结起来,伺服电机的振动主要受电机本身的结构和特性、机械系统的刚度和耦合性以及控制系统的特性和参数设置等因素影响。
为了减小伺服电机的振动,可以通过优化电机设计、提高机械系统的刚度、优化控制系统参数和采用减振装置等方式进行改进。
这样可以提高伺服电机的工作性能和稳定性,减小振动对机械系统和工作环境的影响,提高整个系统的运行效果。
脉冲震动的原理
脉冲震动的原理脉冲震动是一种特殊的振动方式,它通过定期间隔的脉冲信号来传递能量和信息。
脉冲震动的原理涉及到物体振动的特性、控制系统的设计和信号处理技术等方面的知识。
首先,我们来看一下物体振动的特性。
当一个物体受到外力的作用时,它会发生振动。
这种振动可以是周期性的,也可以是非周期性的。
周期性振动指的是物体以固定的频率和振幅来振动,而非周期性振动则是指物体的振幅和频率都是随机变化的。
脉冲震动属于周期性振动的一种,它的特点是能量集中在一个较短的时间段内,同时振动的频率相对较高。
脉冲震动的原理还涉及到控制系统的设计。
在脉冲震动的应用中,往往需要对振动的频率、幅值和持续时间进行精确控制。
这就需要设计一个能够产生高精度脉冲信号的控制系统。
通常情况下,脉冲震动所使用的控制系统会采用数字信号处理技术,通过对输入信号进行采样、滤波、放大和数字控制等处理来实现对振动信号的精确控制。
从信号处理的角度来看,脉冲震动的原理还包括信号的产生和传输。
脉冲信号通常是由脉冲发生器产生的,它可以根据需要产生不同频率和幅值的脉冲信号。
这些脉冲信号会通过传感器传输给被振动的物体,从而实现对物体的脉冲震动。
在传输过程中,通常还会加入调制和解调等技术,以确保信号的稳定传输和准确识别。
总体来说,脉冲震动的原理可以总结为以下几点:物体振动特性、控制系统设计和信号处理技术。
通过对这些方面的理解和应用,我们可以实现对脉冲震动的精确控制和应用。
脉冲震动在工程和科学领域有着广泛的应用,例如在振动台实验中用来模拟地震波、在医疗设备中用来实现精准的治疗和检测等。
随着技术的不断进步,脉冲震动的应用也将会更加广泛和多样化。
因此,对脉冲震动的原理进行深入的研究和理解,对于推动相关领域的发展具有非常重要的意义。
总之,脉冲震动是一种特殊的振动方式,其原理涉及到物体振动特性、控制系统设计和信号处理技术等方面。
通过对这些原理的理解和应用,我们可以实现对脉冲震动的精确控制和应用,从而推动相关领域的发展。
波型振动的原理及应用
波型振动的原理及应用1. 引言波型振动是一种往返运动的形式,具有广泛的应用领域。
本文将介绍波型振动的基本原理以及其在不同领域的应用。
2. 波型振动的原理波型振动的原理可以通过以下几个方面进行解释:2.1 振动的定义振动是物体围绕平衡位置作往复运动的现象。
波型振动是一种特殊的振动形式,物体在一个周期内的运动呈现出波形。
2.2 波的特性波可以通过振动的传递来实现,具有一系列的特性,包括幅度、周期、频率和波长等。
波型振动的特性可以通过这些参数进行描述。
2.3 波型振动的生成波型振动可以通过一些特殊的机制和装置来生成,如弦上的横波、声波、电磁波等。
这些振动源会导致周围介质中的粒子做波动,从而形成波型振动。
2.4 波型振动的传播波型振动的传播包括机械波和非机械波两种类型。
机械波需要介质的支持来传播,而非机械波可以在真空中传播。
3. 波型振动的应用波型振动作为一种重要的物理现象,在许多领域都得到了广泛的应用,以下是几个典型的应用示例:3.1 声波传播声波是一种机械波型振动,可以通过空气、液体和固体传播。
由于其具有频率和波长的特性,声波在声学领域中有着重要的应用,如声音的传播、音乐的产生和声域分析等。
3.2 电磁波传输电磁波是一种非机械波型振动,由电场和磁场的相互作用产生。
电磁波在通讯、雷达、卫星导航等领域中被广泛应用,如无线通信、卫星通讯和雷达测距等。
3.3 光波传导光波是一种电磁波的特殊形式,具有波长较短的特点。
光波在光学领域中具有广泛的应用,如光纤通信、激光技术和摄影等。
3.4 地震波测量地震波是由地壳中的地震活动产生的波动,具有广泛的频谱范围和复杂的波形。
地震波的测量和研究对于地质勘探、地震预警和地震学研究等领域至关重要。
3.5 振动控制与噪声减震波型振动在工程领域中也有重要的应用,特别是在振动控制和噪声减震方面。
通过合理的设计和控制,可以减少振动对结构和设备的损伤,提高工作环境的舒适度。
3.6 其他应用领域除了上述示例,波型振动还在许多其他领域得到应用,如地理勘测、无损检测、电子音乐等。
电动振动台工作原理
电动振动台是一种利用电磁感应原理来产生振动的设备,它的工作原理类似于扬声器。
以下是电动振动台的基本工作原理:
1. 电磁感应:当电流通过一个线圈时,该线圈会在磁场中产生力。
如果线圈中的电流是交变的,线圈会在磁场中来回振动。
2. 动圈和磁路:电动振动台中的关键部件是动圈,它是一个可以在磁场中振动的线圈。
动圈被置于一个磁路系统中,这个磁路系统由永磁体或电磁铁构成,能够产生稳定的磁场。
3. 信号输入:当振动台的动圈通过电流以交变信号产生激振力时,动圈就会在磁路中产生振动运动。
这种振动可以模拟各种振动模式,如正弦波振动、随机振动等。
4. 控制系统:为了精确控制振动台的运动,通常会配备有功率放大器和振动控制仪。
这些设备可以调整振动的频率、幅度和波形,以满足不同的测试要求。
5. 应用:电动振动台广泛应用于各种振动测试中,如材料的疲劳测试、产品的耐震性能测试等。
它可以通过模拟实际环境中的振动来测试产品在寿命周期中是否能承受运输或使用过程中的振动影响。
6. 安全措施:由于振动台在工作时会产生较大的振动和噪声,因此需要采取相应的安全措施,如使用耳塞、手套等个人防护装备,以及确保设备正确接地以防止电气危险。
电动振动台的设计和制造需要考虑到振动频率、振幅、负载能力、稳定性等多个因素,以确保测试结果的准确性和重复性。
电磁振动原理
电磁振动原理电磁振动原理是指在电磁场作用下,导体内部或表面的电荷受到电磁力的作用而产生振动的现象。
这一原理在电磁学领域有着重要的应用,涉及到电磁感应、电磁波传播等多个方面。
本文将就电磁振动原理进行详细介绍,以便读者对该原理有一个清晰的认识。
首先,我们来了解一下电磁振动的基本概念。
电磁振动是指当导体置于电磁场中时,受到电磁力的作用而产生振动的现象。
这种振动是由于导体内部或表面的自由电子受到电磁力的作用而产生的。
在电磁场中,电子受到电场力和磁场力的作用,从而产生振动运动。
这种振动运动会导致导体内部或表面的电荷分布发生变化,产生电磁波的辐射。
其次,我们需要了解电磁振动的产生条件。
电磁振动的产生需要满足两个条件,一是导体中存在自由电子;二是导体受到电磁场的作用。
只有在这两个条件同时满足的情况下,才能产生电磁振动现象。
在实际应用中,我们可以通过改变电磁场的强度、频率和方向,来控制导体中电子的振动情况,从而实现对电磁振动的控制和利用。
接下来,我们将介绍电磁振动的应用领域。
电磁振动原理在电磁感应、电磁波传播等方面有着广泛的应用。
在电磁感应中,电磁振动可以产生感应电流,从而实现能量的传输和转换。
在电磁波传播中,电磁振动是电磁波产生的基础,通过控制电磁振动的频率和方向,可以实现对电磁波的调制和传输。
此外,电磁振动还在无线通信、雷达探测、电磁干扰等领域有着重要的应用价值。
最后,我们需要注意电磁振动原理在实际应用中可能面临的问题。
例如,在电磁振动过程中可能会产生能量损耗、电磁辐射等问题,需要通过合理的设计和控制手段来解决。
此外,电磁振动还可能受到外界干扰和噪声的影响,需要采取相应的抗干扰措施。
因此,在应用电磁振动原理时,需要综合考虑各种因素,确保系统的稳定性和可靠性。
综上所述,电磁振动原理是电磁学领域中的重要概念,涉及到电磁感应、电磁波传播等多个方面。
通过对电磁振动原理的深入理解,我们可以更好地应用和控制电磁振动,实现对电磁场的有效利用。
隔振技术与阻尼减震振
T
142f f0 2
1f f0 2 242f f0 2
其中:ξ=δ/δ0,即系统阻尼系数与临界阻尼系数 之比,临界阻尼系数δ0=4πmf0
讨论传振系数T与ξ的关系:
(1)当f/f0<21/2时,即图中AB和BC段,也就 是系统不起隔振作用甚至发生共振作用的范围,ξ 越大,则T值越小,表明增大阻尼对控制振动有 好处; (2)当f/f0>21/2时,即图中CD段,也时设计隔 振装置经常考虑的范围, ξ越小,则T值越小,表 明阻尼越小越好,阻尼对隔振效果有不良的影响。
(3)机动车辆噪声测量 车内噪声、车外噪声、定置噪声
在测试中心周围25m半径范围内不应有大的反 射物,测试跑道应有20m以上平直、干燥的沥 青路面或混凝土路面,路面坡度不超过0.5%
始端线
传声器
终端线
7.5m
0
7.5m
10m
10m
传声器
器官固有频率相吻合的频率; 3)低于2Hz的次声波振动可能导致人的死亡; 4)影响和损害建筑物、精密仪器和设备。
振动强弱对人影响情况(总概括):
(1)振动的“感觉阈” (2)振动的“不舒适阈” (3)振动的“疲劳阈” (4)振动的“危险阈”和“极限阈”
ISO5349标准(局部振动标准):
规定了8-1000Hz不同暴露时间的振动加速度 和振动速度的允许值,用来评价手传振动暴露对人 损伤危害。
表达噪声的随机起伏程度
Ln:测量时间内高于Ln声级所占的时间为n% 如:L10=70dB噪声级高于70dB的时间占10% 通常认为, L90相当于本底噪声级, L50相当 于中值噪声级, L10相当于峰值噪声级(用于 评价涨落较大的噪声相关性较好)
累计百分数声级一般只用于有较好正态分布 的噪声评价
冲击响应谱分析原理以及合成与振动控制
冲击响应谱(SRS)是一个瞬态加速度脉冲可能对结构造成破坏的图示。
它绘制了一组单自由度(SDOF)弹簧的峰值加速度响应,就像在刚性无质量的基础上一样,质量阻尼器系统都经历相同的基本激励。
每个SDOF系统具有不同的固有频率;它们都有相同的粘滞阻尼因子。
频谱的结果是在固有频率(水平方向)上绘制峰值加速度(垂直)得出的。
一个SRS是由一个冲击波产生,使用以下过程: 指定SRS的阻尼比(5%是最常见的)、使用数字滤波器模拟频率单自由度、fn和阻尼ξ。
应用瞬态作为输入,计算响应加速度波形。
保留在脉冲持续时间和之后的峰值正负响应。
选择其中一个极值,并将其绘制成fn的频谱振幅。
对每个(对数间隔)fn重复这些步骤。
由此产生的峰值加速度与弹簧-质量阻尼系统固有频率的曲线称为冲击响应谱,简称SRS。
一个SDOF机械系统由以下组件组成:①质量,米②弹簧,K③阻尼器,CFn,固有频率和临界阻尼因子,ξ,描述一个应用系统,可以从上面的参数计算。
对于小于或等于0.05的小阻尼比,频率响应的峰值发生在fn的邻近区域,其中Q为质量因子,等于1/(2ξ)。
任何瞬态波形都可以作为SRS呈现,但这种关系不是唯一的;许多不同的瞬态波形可以产生相同的SRS。
SRS不包含所有关于瞬态波形的信息,因为它只跟踪峰值瞬时加速度。
不同的阻尼比为相同的冲击波形产生不同的SRS。
零阻尼会产生最大的响应,而高阻尼则会产生较平的SRS。
阻尼比与质量因子Q有关,在正弦振动的情况下也可以被认为是传递率。
阻尼比为5%(ξ=0.05)时,Q值为10。
如果没有指定阻尼因子(或Q),则SRS图是不完整的。
★SRS箱的频率间隔一个SRS由多个在对数频率范围内均匀分布的箱组成。
频率分布可以由两个数字来定义:一个参考频率和期望的分数倍频间隔,如1/1、1/3或1/6。
(倍频程是频率的两倍)例如,250hz和500hz的频率相差一个倍频程, 1 kHz和2 kHz的频率也是一样。
