阻尼减振降噪技术
膜片式脉冲阻尼器工作原理
膜片式脉冲阻尼器工作原理
膜片式脉冲阻尼器是一种常用于减震和降噪的装置,其工作原理可以通过以下几个方面来描述。
膜片式脉冲阻尼器的主要组成部分是由弹性膜片和阻尼油组成的密封腔体。
弹性膜片是一种柔软且具有一定弹性的材料,通常由橡胶或者塑料制成。
而阻尼油是一种具有高黏度和粘滞特性的液体,可以有效地减缓振动的传播。
当外界的振动或冲击作用于膜片式脉冲阻尼器时,膜片会受到外力的作用而产生弯曲变形。
这种弯曲变形会导致阻尼油在密封腔体内产生压力变化,从而引起阻尼油的流动。
通过阻尼油的粘滞特性,能够将振动的能量转化为热能,从而达到减震和降噪的效果。
膜片式脉冲阻尼器的工作原理还与密封腔体内的气压有关。
当外界振动作用于膜片时,膜片的弯曲变形会导致密封腔体内部的气压发生变化。
这种气压变化会对阻尼油的流动产生一定影响,进而影响到阻尼器的减震效果。
膜片式脉冲阻尼器还可以通过调节密封腔体内的阻尼油量来实现不同的减震效果。
当密封腔体内的阻尼油量增加时,阻尼油的黏滞特性也会相应增强,从而使阻尼器的减震效果更加显著。
反之,当阻尼油量减少时,阻尼器的减震效果也会相应减弱。
膜片式脉冲阻尼器通过弹性膜片的弯曲变形和阻尼油的粘滞特性,
将振动的能量转化为热能,从而实现减震和降噪的效果。
同时,通过调节阻尼油量和密封腔体内的气压,可以进一步改变膜片式脉冲阻尼器的减震效果。
这种工作原理使得膜片式脉冲阻尼器在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到广泛应用。
粘滞阻尼器的工作原理及组成
粘滞阻尼器的工作原理及组成简介粘滞阻尼器作为一种常见的阻尼器,它可以通过摩擦力将动力系统的振动能量转化为热能,以达到减震降噪的效果。
在机械制造、建筑工程、航空航天等领域都得到了广泛的应用。
本文将介绍粘滞阻尼器的工作原理及其组成部分。
工作原理粘滞阻尼器的工作原理是利用材料的粘滞特性,将动力系统的振动能量逐渐转化为热能,从而达到减震降噪的效果。
这种阻尼器有两种方式完成振动能量的消耗,一种是使用粘滞材料,通过粘滞力将振动能量转化为热能;另一种是使用流体粘滞,利用流体力学原理将振动能量转化为热能。
组成部分粘滞阻尼器主要由以下几个部分组成:1.阻尼材料阻尼器中最关键的部件是阻尼材料。
通常会选用耐热性、耐磨性、抗拉强度高的硅橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶等材料作为阻尼材料。
这些材料可以通过弹性形变和粘滞吸能的方式将振动能量转化为热能。
2.活塞粘滞阻尼器中的活塞通常由金属或塑料等材料制成,它主要用于承受作用力和传递作用力。
在受到外界作用力的作用下,活塞会受到位移,从而使阻尼材料产生变形,进而实现减震降噪的效果。
3.液压缸液压缸是粘滞阻尼器中的一个重要组成部分。
它能够稳定压缩阻尼材料,使阻尼材料能够实现弹性形变和粘滞效果,进而达到减震的效果。
通常液压缸会使用一定的精度和特殊的加工工艺来保证其精度和封装性。
4.密封材料密封材料在粘滞阻尼器中主要发挥密封作用,以保证液压系统中的液体不会泄漏。
在工作过程中,液体会通过密封材料流经阻尼材料,从而实现减震降噪的效果。
结论粘滞阻尼器作为一种常见的阻尼器,其工作原理和组成部分非常关键。
通过阻尼材料、活塞、液压缸、密封材料等部分的精密配合,粘滞阻尼器能够在振动系统中有效地将振动能量转化为热能,达到减震降噪的效果。
单向阻尼器工作原理
单向阻尼器工作原理及应用一、单向阻尼器简介单向阻尼器是一种特殊的减震降噪装置,主要用于吸收和隔离振动和冲击。
根据不同的应用需求,单向阻尼器有多种类型,如线性金属阻尼器、液体阻尼器等。
它们被广泛应用于机械、建筑、交通等各个领域,以提升设备的稳定性和可靠性,降低噪音和振动对周围环境的影响。
二、工作原理详解单向阻尼器通过将输入的振动或冲击能量转化为热能或其它形式的能量,从而达到减震降噪的效果。
其工作原理主要基于材料内部的摩擦和粘性阻力。
当外界的振动或冲击传递到阻尼器时,其内部的材料会发生形变或相对运动,在这个过程中,由于摩擦和粘性阻力,大部分的能量会被吸收并转化为热量,从而达到减震降噪的目的。
三、主要类型与特点1. 线性金属阻尼器:线性金属阻尼器利用金属的塑性变形吸收能量。
其优点是结构简单、寿命长、可靠性高;缺点是重量较大,可能会对设备造成额外负担。
2. 液体阻尼器:液体阻尼器利用液体的粘性和内摩擦吸收能量。
其优点是吸收能量大、动态响应好;缺点是结构复杂、维护成本高。
四、选型与安装建议在选择单向阻尼器时,需要根据设备的振动源、工作环境、负载情况等因素进行综合考虑。
同时,安装过程中应确保阻尼器的安装位置正确,固定牢固,以免影响其减震降噪效果。
五、性能测试与评估方法对单向阻尼器的性能进行测试和评估,可以通过测量其在静态和动态环境下的阻尼效果来进行。
静态测试主要检测阻尼器的静力平衡状态;动态测试则通过激振器施加周期性的激励,观察阻尼器的响应曲线,以评估其在动态环境下的减震降噪效果。
六、实际应用案例例如,在桥梁工程中,为了减小车辆行驶引起的桥面振动,可以采用单向阻尼器对桥面进行加固;在精密仪器中,为了防止外部振动对仪器精度的影响,也可以使用单向阻尼器来隔离振动。
这些实际应用案例都证明了单向阻尼器在减震降噪方面的显著效果。
七、总结单向阻尼器作为一种有效的减震降噪装置,在各种工程实践中得到了广泛应用。
了解并掌握单向阻尼器的工作原理对于确保其性能至关重要。
阻尼减震类书籍
阻尼减震类书籍
关于阻尼减震的书籍有《阻尼减振降噪技术》,这本书由戴德沛编写,由西安交通大学出版社出版。
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减震降噪措施
减震降噪措施引言在现代社会中,随着城市化的快速发展和交通工具的普及,人们对于减少噪音污染和提供舒适环境的需求越来越高。
尤其对于居民区、办公场所和交通枢纽等噪音密集区域,减震降噪措施成为了必不可少的环境改善手段。
本文将介绍几种常见的减震降噪措施,包括建筑设计、材料选择和装备安装等方面。
1. 建筑设计在建筑设计阶段,我们可以采取一些措施来减少噪音的传播和进入建筑内部。
1.1 合理布局在规划建筑时,可以合理调整建筑的位置和方向,以减少外部噪音对建筑的影响。
例如,将建筑远离噪音源,或者设置建筑的主要功能区域远离噪音源,以减少噪音对居民或工作人员的干扰。
1.2 隔音设计通过合理的隔音设计可以减少噪音的传播。
在建筑的外墙和隔音墙上使用隔音材料,如隔音砖、隔音板等,以阻断噪音的传播。
此外,还可以在建筑内部设置隔音墙,将噪音源与主要功能区域隔离开来,减少噪音的干扰。
1.3 阻尼设计添加阻尼材料可以有效减少建筑结构的振动,从而减少噪音的产生和传播。
例如,在楼板和墙壁内部添加吸音材料,如橡胶垫、吸音板等,可以有效地减少结构振动和噪音的传播。
2. 材料选择在建筑和装修材料的选择上,我们可以选择一些具有减震降噪功能的材料,从而降低噪音的传播和干扰。
2.1 隔音材料选择具有良好隔音效果的材料,如隔音砖、隔音板、隔音玻璃等,可以有效地阻断噪音的传播。
这些材料通常具有较高的密度和较好的隔音性能。
2.2 吸音材料在室内装修时,可以选用吸音材料来减少噪音反射和吸收室内噪音。
常见的吸音材料包括吸音板、隔音墙布、吸音石膏板等,它们可以改善室内声学环境,减轻噪音对人的干扰。
2.3 防振材料在建筑结构和设备安装中,选择一些具有防振功能的材料也是减震降噪的有效手段。
例如,在楼板和墙壁的结构中采用橡胶垫、弹性材料等,可以有效阻止振动传递,减少噪音的产生和传播。
3. 装备安装在现代社会中,我们可以利用一些装备来进一步减震降噪。
3.1 声屏障在交通枢纽附近或噪音密集区域,可以设置声屏障来减少噪音的传播。
混凝土减震降噪处理方法
混凝土减震降噪处理方法一、前言混凝土结构在建筑工程中得到广泛应用,但其刚性较大,容易产生噪声和振动,影响人们的生活和工作。
为了减少建筑物的震动和噪声,需要采用一些有效的减震降噪处理方法。
本文将为大家介绍几种常用的混凝土减震降噪处理方法。
二、减震处理方法1. 弹性支座减震法弹性支承法是一种常见的减震处理方法,其原理是将结构与地基之间添加弹性支承,使结构能够在地震或其他外部荷载作用下发生相对位移,从而将地震或其他外部荷载的能量消耗掉,减少结构的震动反应。
弹性支承法的主要优点是易于施工,并且可以根据需要进行调整。
2. 防震支撑减震法防震支撑法是一种通过支撑结构的方式来减小结构受到的地震或其他外部荷载的振动反应的方法。
其基本原理是在结构的支撑点处设置弹性支座或弹簧,使结构能够在地震或其他外部荷载作用下发生相对位移,从而将地震或其他外部荷载的能量消耗掉,减少结构的震动反应。
防震支撑法的主要优点是施工简单、可调性好、减震效果显著。
3. 隔震层减震法隔震层减震法是一种通过在结构下方设置隔振层的方式来减小结构受到的地震或其他外部荷载的振动反应的方法。
其基本原理是在结构下方设置一层隔振材料,例如橡胶、弹簧、减震橡胶、防震垫等,使结构能够在地震或其他外部荷载作用下发生相对位移,从而将地震或其他外部荷载的能量消耗掉,减少结构的震动反应。
隔震层减震法的主要优点是减震效果好、适用范围广、施工方便等。
4. 阻尼器减震法阻尼器减震法是一种通过设置阻尼器来减小结构受到的地震或其他外部荷载的振动反应的方法。
其基本原理是在结构的支撑点处设置阻尼器,当地震或其他外部荷载作用于结构时,阻尼器会产生阻尼力,将地震或其他外部荷载的能量消耗掉,减少结构的震动反应。
阻尼器减震法的主要优点是减震效果好、结构稳定性高、施工方便等。
三、降噪处理方法1. 隔音墙隔音墙是一种常见的降噪处理方法,其主要原理是通过设置具有吸声性能的材料来隔离声源和接收器,从而减少声波的传播和反射。
城市轨道交通减振、降噪技术研发应用方案(二)
城市轨道交通减振、降噪技术研发应用方案一、实施背景随着城市化进程的加速,城市轨道交通作为绿色、高效的交通方式受到了广大市民的欢迎。
然而,列车运行过程中的振动和噪声问题也日益凸显,严重影响了沿线居民的生活质量。
为此,开展城市轨道交通减振、降噪技术研发与应用势在必行。
二、工作原理1.减振技术:通过研究列车运行过程中的振动产生机制,开发出具有优异阻尼性能和能量吸收能力的减振材料。
利用这些材料对轨道进行改造,有效地吸收和分散列车运行时产生的振动能量,从而降低对沿线居民的影响。
2.降噪技术:针对列车运行过程中的噪声源,通过声学原理,设计出具有优异隔音效果的降噪设备。
这些设备包括隔音板、隔音墙等,能够有效地阻挡和吸收列车运行时产生的噪声。
三、实施计划步骤1.需求分析:对城市轨道交通的振动和噪声问题进行深入调研,了解其产生机制、影响范围和程度。
2.技术研究:开展减振和降噪技术的理论研究和实验室测试,确定技术方案。
3.材料与设备研发:根据需求分析和技术研究的结果,研发出适合城市轨道交通使用的减振和降噪材料及设备。
4.现场试验:选择典型站点进行减振和降噪技术的现场试验,验证技术的实际效果。
5.全面推广:根据试验结果,对城市轨道交通的减振和降噪技术进行全面推广和应用。
四、适用范围本方案适用于城市轨道交通中的减振和降噪问题,包括但不限于轨道、桥梁、隧道等结构。
同时,也可应用于其他交通领域,如高速公路、机场等。
五、创新要点1.材料创新:研发出具有优异性能的减振和降噪材料,为城市轨道交通的减振降噪提供了新的解决方案。
2.技术集成:将减振和降噪技术进行集成,实现了对城市轨道交通振动和噪声问题的全面治理。
3.智能化应用:通过智能化技术,实现对减振和降噪设备的实时监控和控制,提高了应用效果和维护效率。
六、预期效果1.改善居民生活质量:通过减振和降噪技术的应用,有效降低了列车运行对沿线居民生活的影响,提高了生活质量。
2.提升城市形象:良好的城市轨道交通环境能够提升城市的形象和吸引力,有利于城市的招商引资和旅游发展。
粘性阻尼器的工作原理和组成
粘性阻尼器的工作原理和组成粘性阻尼器是用于减震和降噪的机械装置。
它可以帮助机械系统在运动过程中保持平稳,减少震动和噪音的产生。
本文将介绍粘性阻尼器的工作原理和组成。
工作原理粘性阻尼器的工作原理是通过粘滞阻尼来实现减震降噪。
所谓粘滞阻尼,就是利用黏性物质的黏滞阻力来减少震动和噪音。
当机械系统产生震动时,粘性阻尼器中的黏性液体将受到剪切应力,从而产生抗阻力,减缓机械系统的运动,从而达到减震降噪的效果。
粘性阻尼器的阻尼特性不仅与黏性液体的粘度和摩擦系数有关,还与机械系统的速度和位移有关。
在高速度和大位移时,粘性阻尼器的阻尼特性更加显著。
组成粘性阻尼器主要由壳体、黏性液体和阀门组成。
壳体壳体是粘性阻尼器的外壳,一般由金属材料制成。
壳体上通常有进、出液口和减震调节阀等,通过减震调节阀可以控制粘性阻尼器的阻尼特性。
黏性液体黏性液体是粘性阻尼器的核心元件,它的粘度和黏度决定了粘性阻尼器的阻尼特性。
常用的黏性液体有液态硅胶、液态橡胶和稠化油等。
黏性液体通常填充在壳体内,形成阻尼腔,机械系统的振动会引起黏性液体的甩动、剪切和摩擦,从而产生黏滞阻尼。
阀门阀门是粘性阻尼器中的关键元件,它控制着黏性液体的流动状态,从而控制阻尼特性。
常用的阀门有可变阀门和固定阀门。
可变阀门允许用户通过调节阀口的大小来改变阻尼特性,固定阀门则具有固定的阻尼特性。
小结粘性阻尼器是一种常用的机械减震降噪装置,它通过黏滞阻尼来减少机械系统的震动和噪音。
粘性阻尼器主要由壳体、黏性液体和阀门组成,其中黏性液体是核心元件,阀门则控制着黏性液体的流动状态。
不同的阀门和黏性液体可以组合出不同的阻尼特性,以适应不同的机械系统需求。
电磁阻尼原理的应用
电磁阻尼原理的应用引言电磁阻尼是一种靠在电磁感应中产生的感应电流来制动机械振动的一种技术。
它已经被广泛应用于减震、缓冲、降噪等领域。
本文将介绍电磁阻尼原理的基本概念和应用案例。
电磁阻尼的基本原理电磁阻尼是利用电磁感应原理来制动振动的一种方法。
当机械系统受到外力作用而发生振动时,根据电磁感应的原理,通过导体在磁场中产生感应电流,而感应电流所产生的磁场又与外界磁场相互作用,从而阻尼机械振动。
电磁阻尼的应用领域电磁阻尼广泛应用于以下几个领域:1.车辆悬挂系统:在汽车、火车等交通工具的悬挂系统中,电磁阻尼可用于阻尼车辆行驶时的震动,提高乘坐的舒适性。
2.建筑结构减震:电磁阻尼技术可以用于大型建筑物的减震设计,能够有效地减少地震等外界因素对建筑物的损害。
3.机械制动系统:电磁阻尼可用于机械制动系统中,实现对机械设备的控制,提高运行的稳定性和安全性。
4.风力发电系统:电磁阻尼技术也可以应用于风力发电系统中,通过电磁阻尼机构控制风力机翼的角度,保证风力机在恶劣气候条件下的运行安全。
电磁阻尼的优势相比于传统的机械阻尼和液压阻尼,电磁阻尼具有以下优势:•无液体漏损:与液压阻尼相比,电磁阻尼不需要液体的支持,可以避免液压系统漏损的问题,提高系统的可靠性。
•响应速度快:电磁阻尼对振动的制动效果可以快速响应,使得系统的动态性能更好。
•可调性强:通过控制电流大小可以实现对电磁阻尼的调节,满足不同工况下的需求。
•能耗低:相比于其他阻尼方式,电磁阻尼具有较低的能耗,对环境也更加友好。
电磁阻尼的实例应用为了进一步说明电磁阻尼的应用,以下列举了几个实际的案例:1.高速铁路列车悬挂系统:在高速铁路列车中,为了提高乘坐舒适性和安全性,常常采用电磁阻尼来控制车辆的悬挂系统。
利用电磁阻尼可以实现对列车的垂向和横向振动的控制,减少列车在高速行驶时的颠簸感。
2.地震减震技术:在地震频繁的地区,电磁阻尼也广泛应用于建筑结构的减震设计。
通过在建筑物的结构中布置电磁阻尼器,可以在地震发生时提供额外的阻尼,从而保护建筑物的安全性。
“阻尼材料”在减振降噪方面的应用——医院设计(十一)
“阻尼材料”在减振降噪方面的应用——医院设计(十一)随着现代工业的持续发展,产生剧烈振动的工具和大功率机械不断增多,各种机械设备在运转及工作过程中带来的振动危害也日益严重。
为了减少这类振动和噪声给人们的生活和工作带来影响,使用阻尼材料进行减振降噪成为了解决上述问题有效的手段之一。
那阻尼材料是一种什么材料?这个需要先从阻尼说起。
什么是阻尼?指任何振动系统在振动中,由于外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性。
从减振角度看,就是将机械振动的能量转变成热量和其他可消耗的能量,从而达到减振的目的。
< 阻尼示意图>而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,以达到减少振幅、降低振幅为目的的材料,我们统称为阻尼材料。
在市面上,其种类繁多,概括起来可分为以下几种:1、黏弹性阻尼材料(即高聚物阻尼材料)2、复合阻尼材料3、陶瓷类耐高温阻尼材料4、智能型阻尼材料因不同阻尼材料的阻尼性能相差极大,大多数结构材料如金属材料的损耗因子较小,高聚物黏弹材料的损耗因子则较大。
< 高分子阻尼材料:Soundbox隔声毡>其中,高聚物阻尼材料作为一类新的功能材料,其阻尼性能比高阻尼合金要高出1-2个数量级。
具有一定优势的阻尼性能,已广泛应用于民用建筑、尖端武器装备、航天飞行器、航海、环境保护等各个方面。
那高聚物阻尼材料到底是一种怎样的材料,有什么作用?主要用在哪里?什么是高聚物阻尼材料?高聚物阻尼材料是以高分子量的聚合物制成的一种高分子阻尼材料,也可以说聚合度很高的聚合物是高分子,属于功能性阻尼材料。
< 高聚合物是高分子,高分子不局限于聚合物>它是一种具有吸声、隔热、防振等功能,多用在使用温度、使用频率下有较大内耗峰的材料。
如聚丙烯酸酯、聚氨酯、环氧树脂、丁基橡胶及丁腈橡胶等。
按使用方法可分喷涂型、自粘型和胶片型3种:1.喷涂型可直接通过喷涂或辊涂、刮涂的方式附着在结构基材表面上,如水性阻尼涂料;2.自粘型阻尼材料可直接粘在结构件表面;3.胶片型则用作垫片或用热压、涂施胶黏剂等方法粘接。
地铁车辆轮对降噪阻尼方案
地铁车辆轮对降噪阻尼方案随着城市地铁建设的发展,地铁成为了人们日常出行的主要交通方式之一。
但是地铁运行时发出的高噪声及较大震动会对周围环境和乘客的健康带来影响。
在地铁运行中,车轮与轨道之间的接触是噪声和振动的主要来源。
因此,降低地铁车辆轮对的噪声和振动是一个非常重要的问题。
为了降低车轮与轨道之间的接触噪声,轮对降噪阻尼方案是一种解决方案。
本文将介绍一些常见的轮对降噪阻尼方案。
方案一:减振器减振器是一种常见的轮对降噪阻尼方案。
它是通过减少车轮振动和与轨道的冲击来减少噪声和振动的。
减振器大致分为金属、弹性材料和气体三种类型。
金属减振器是最传统的一种减振器,它可以通过机械结构吸收车轮振动和与轨道的冲击,将其转化为势能和热能。
但由于其传统设计和强制约束性质,金属减振器的使用寿命较短,一般需要每6个月至1年进行更换。
弹性材料减振器的原理是利用弹性材料的收缩和膨胀特性,从而减少车轮与轨道之间的噪音和振动。
它有较长寿命和经济性, 但是缺点是它的减振能力较弱,且易于破裂。
气体减振器是通过向道轨道异相激发气体振动来实现轮对的减振和降噪的。
它的优点是具有高能量输出,能够对大部分短波长或高频噪声进行有效的抑制和控制,但缺点是气体减振器需要维护和定期更换。
方案二:电机振动抑制电机振动抑制是一种基于现代控制技术的新型轮对降噪阻尼方案。
它利用高性能电机和控制系统来精确地控制汽车轮对和异相轮抑振。
它的优点是减轻地铁车辆噪声和振动的同时,还能使列车的安全性和稳定性更高。
其中高性能电机极具优势。
在控制界著名的PID控制器中,电机的性能可以被视为危险性的测量,因为在非常短的时间内,它可以响应全部的控制策略。
此外,电机的转矩输出权也可以被用来调节车轮和轨道之间的接触力和减振的能力。
总之,基于控制技术和电动化的轮对降噪方案是未来地铁车辆轮对噪声和振动降低的重要方向之一。
方案三:轮对密封油膜轮对密封油膜是一种新型轮对降噪阻尼方案。
它通过轮对与轨道之间形成一层黏性的油膜来实现降低噪音和减振。
阻尼轴原理
阻尼轴原理
阻尼轴原理是机械工程中常用的原理之一,它可以有效地减震和降低噪音。
根据这一原理,当一个物体在运动或振动时,通过将其连接到一个阻尼轴中,可以减小或消除它的振动幅度。
阻尼轴的设计基于阻尼材料的特性,这种材料有良好的能量吸收和消散能力。
当物体振动时,阻尼轴中的阻尼材料吸收振动能量,将其转化为热能。
这样,物体的振动能量被有效地转化为其他形式的能量,从而减小了振动幅度。
阻尼轴通常由阻尼材料和支撑结构组成。
阻尼材料一般采用弹性体或聚合物等材料,根据振动频率和振幅的不同,选择合适的材料来达到最佳的减震效果。
支撑结构的设计要考虑到物体的质量、形状和受力情况,确保阻尼轴能够牢固地连接物体并承受其运动或振动产生的力。
阻尼轴原理的应用广泛,特别是在汽车、机械设备和建筑工程中。
例如,在汽车的悬挂系统中,阻尼轴可以减小车辆行驶过程中的颠簸和震动,提供更加平稳的行驶感。
在机械设备中,阻尼轴可以减少设备运行过程中的振动,延长设备的使用寿命。
在建筑工程中,阻尼轴可以降低建筑物在地震等自然灾害中受到的损伤,增加建筑物的稳定性和安全性。
总之,阻尼轴原理是一种重要的减震和降噪技术,通过将振动能量转化为其他形式的能量来减小振动幅度。
它的应用可以有效地提高机械设备和建筑物的稳定性和安全性。
机械设计中的噪音与振动控制技术
机械设计中的噪音与振动控制技术在机械领域中,噪音和振动是一项重要的技术挑战。
噪音和振动的产生不仅会对设备和机械部件的正常运行造成干扰,还会对人的健康和环境产生负面影响。
因此,控制噪音和振动已成为机械设计中的关键任务之一。
本文将介绍机械设计中常用的噪音与振动控制技术。
一、减振技术减振技术是控制机械振动的一种重要手段。
通过选择合适的材料和结构设计来减少机械振动的产生,从而降低噪音和振动的水平。
减振技术的应用可以从源头上降低振动的产生,使其不会进一步传播和扩大。
例如,在电机的安装过程中可以采用减振螺栓和减振垫片,有效地降低机械振动。
二、隔音技术隔音技术是减少噪音传递的一种重要方法。
通过在噪音传输路径上增加隔音材料,阻断噪音的传播路径,从而达到降低噪音的目的。
在机械设计中,常用的隔音材料有隔音板、隔音棉和隔音膜等。
同时,合理的结构设计也可以有效地减少噪音的传播。
例如,在风机的设计中,可以通过合理的壳体结构和降噪装置的使用来降低噪音水平。
三、阻尼技术阻尼技术是一种减少振动的重要方法。
通过在结构中加入阻尼材料或装置,可有效消耗振动能量,减少机械振动的幅度。
常用的阻尼材料有弹性材料和减振器等。
在机械设计中,选择合适的阻尼材料并合理布置可以有效控制振动。
四、结构优化技术结构优化技术是通过改变结构的形状、厚度和材料等,以减少振动和噪音的产生。
通过应用结构优化技术,可以使机械结构在工作过程中更加稳定,减少共振和不必要的振动。
在机械设计中,结构优化技术可以通过有限元分析等工具来实现。
五、润滑技术润滑技术是消除机械噪音和振动的一种重要方法。
通过选择合适的润滑材料和润滑方式,可以有效减少机械工作过程中的摩擦和振动产生的噪音。
在机械设计中,合理选择润滑材料和优化润滑系统可以有效降低噪音和振动水平。
六、控制算法技术控制算法技术是一种通过控制电子设备来减少噪音和振动的方法。
通过采用先进的控制算法,可以实现对机械系统的精确控制,避免产生过多的振动和噪音。
木工机床的减振技术和降噪措施
木工机床的减振技术和降噪措施木工机床是一种用于加工木材的机械设备,常常在木工行业中使用。
然而,由于机械运转时产生的振动和噪音,给操作者和周围环境带来一定的困扰。
为了减少这些不良因素对操作者的影响,并提高工作环境的质量,致力于研究和应用减振技术和降噪措施对于木工机床变得越来越重要。
减振技术是为了减小机床运转时产生的振动对木工机床产生的影响而研发的一项技术。
振动不仅会导致机床产生噪音,还会影响机床的稳定性和加工精度。
因此,正确的减振技术可以有效地降低这些问题。
一种常见的减振技术是使用减振垫。
减振垫是一种具有弹性的材料,可以吸收和减少振动的传递。
将减振垫垫在机床的支撑面下,可以有效地吸收机床产生的振动,减少振动的传递至地面,从而减小机床产生的声音和振动。
另一种减振技术是使用减振脚。
减振脚是一种结构坚固、具有减震效果的垫脚。
将减振脚固定在机床的支撑面上,可以有效地分离机床与地面,减少振动传递。
减振脚具有良好的减振效果,并且能够提高机床的稳定性和加工精度。
除了减振技术,降噪措施也是降低木工机床噪音的重要手段。
噪音是由振动产生的机械运转声音,其强度和频率会对操作者和周围环境产生负面影响。
因此,降噪措施可以保障操作者的健康,提高工作环境的质量。
阻尼材料是一种常用的降噪措施。
阻尼材料具有吸音和隔音的特点,能够有效地吸收和分散振动造成的声音。
在机床的关键部位使用阻尼材料,如机床的机身、机头和机尾,可以减少机床产生的噪音和振动。
改善润滑方式也是一种降噪措施。
适当的润滑可以减少机床运转时部件之间的摩擦和振动,从而减少机床产生的噪音。
润滑方式可以根据不同机床的特性和工作需求进行选择,如润滑油、脂等。
此外,提高木工机床的设计和制造质量也可以降低噪音的产生。
合理的结构设计和精确的制造工艺可以减少机床在运转时的振动和噪音。
采用高质量的材料和零部件,确保机床的稳定性和可靠性,能够进一步降低噪音和振动。
综上所述,减振技术和降噪措施是提高木工机床工作环境质量的关键因素。
阻尼降噪原理
阻尼降噪原理
阻尼降噪是指利用某些物质的弹性势能来消耗振动能量的方法,其实质是利用物质的某些特性,在结构中形成一个阻尼层,以降低振动速度和幅度。
例如,在有弹性夹层的梁中,当一阶弯曲振动通过弹性夹层时,由于有一定的阻尼作用,使梁中振动速度衰减较慢。
又如,在一个刚性圆板内装一块橡胶板和一块金属板,金属板置于圆板中。
当一阶弯曲振动通过圆板时,金属板会被压缩变形而与橡胶板一起向外运动。
此时如果在金属板面贴上橡胶板或在金属板面上涂上一些粘性流体(如水),当这两种物质混合在一起时会使金属板产生明显的阻尼力,从而使振动速度下降。
利用这种方法可以制造出具有消声效果的建筑物。
这种消声作用主要是由于建筑结构中某些部位采用了阻尼材料引起的。
阻尼降噪方法是利用某些物质的弹性势能来消耗振动能量,这种能量可以分为弹性、粘弹性和粘弹三种。
其中,弹性势能是通过阻尼材料本身的粘弹性而消耗振动能量;而粘弹性则是通过粘结在结构中的粘性流体(水)来消耗振动能量。
—— 1 —1 —。
阻尼性能及阻尼机理综述.
阻尼性能及阻尼机理前言机械构件受到外界激励后将产生振动和噪声;宽频带随机激振引起结构的多共振峰响应,可以使电子器件失效,仪器仪表失灵,严重时甚至造成灾难性后果。
目前,武器装备和飞行器的发展趋向高速化和大功率化,因而振动和噪声带来的问题尤为突出[1]。
振动也会影响机床的加工精度和表面粗糙度,加速结构的疲劳损坏和失效,缩短机器寿命;另外振动还可以造成桥梁共振断裂,产生噪声,造成环境污染[2]。
由此可见,减振降噪在工程结构、机械、建筑、汽车,特别是在航空航天和其他军事领域具有及其重要的意义。
阻尼技术是阻尼减振降噪技术的简称。
通常把系统耗损振动能或声能的能力称为阻尼,阻尼越大,输入系统的能量则能在较短时间内耗损完毕。
因而系统从受激振动到重新静止所经历的时间过程就越短,所以阻尼能力还可理解为系统受激后迅速恢复到受激前状态的一种能力。
由于阻尼表现为能量的内耗吸收,因此阻尼材料与技术是控制结构共振和噪声的最有效的方法[1]。
研究阻尼的基本方法有三大类[1~3]:(1)系统阻尼。
就是在系统中设置专用阻尼减振器,如减振弹簧,冲击阻尼器,磁电涡流装置,可控晶体阻尼等。
(2)结构阻尼。
在系统的某一振动结构上附加材料或形成附加结构,增大系统自身的阻尼能力,这类方法包括接合面、库伦摩擦阻尼、泵动阻尼和复合结构阻尼。
(3)材料阻尼。
是依靠材料本身所具有的高阻尼特性达到减振降噪的目的。
它包括粘弹性材料阻尼、阻尼合金和复合材料阻尼。
本文主要论述阻尼材料的表征方法,阻尼分类,阻尼测试方法,各种阻尼机理,高阻尼合金及其复合材料,高阻尼金属材料最新研究进展,高阻尼金属材料发展中存在的问题及发展方向,高阻尼金属的应用等内容。
第一章内耗(阻尼)机理1.1、内耗(阻尼)的定义振动着的物体,即使与外界完全隔绝,其机械振动也会逐渐衰减下来。
这种使机械能量耗散变为热能的现象,叫做内耗,即固体在振动当中由于内部的原因而引起的能量消耗。
在英文文献中通用“internal friction”表示内耗。
第七章 阻尼减振
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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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(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 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
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2.树脂型
由高分子加入适量的填料以及辅助材料 配制而成,是一种可涂覆在各种金属板状结 构表面上,具有减振、绝热和一定密封性能 的特种涂料,可广泛地用于飞机、船舶、车 辆和各种机械的减振。 由于涂料可直接喷涂在结构表面上,故 施工方便,尤其对结构复杂的表面如舰艇、 飞机等,更体现出它的优越性。
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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。
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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
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。
橡胶降噪原理
橡胶降噪原理主要基于其黏弹性和内阻尼。
橡胶是一种黏弹性材料,既有高弹态又有高黏态,因此其弹性和黏性都较高。
在受到外部作用力时,橡胶分子链构象发生变化,从而产生弹性形变,释放能量。
同时,橡胶分子间相互作用会妨碍分子链的运动,表现出黏性特点,这种黏性内阻尼可以消耗振动能量,从而达到减振降噪的效果。
此外,粒子阻尼橡胶是一种采用高分子材料与金属碎片、矿物粉末等颗粒物质混合而成的复合材料。
其减振降噪技术原理主要包括粘滞阻尼和吸声降噪。
粘滞阻尼是指材料在振动过程中,内部颗粒材料沿着不同方向发生相对位移时产生的阻力,阻碍了材料的振动,从而起到减振的效果。
同时,粒子阻尼橡胶具有类似于海绵的空气结构,能够吸收噪声。
这种材料还具有较高的机械强度和稳定性,能够满足机械设备在不同工况下的减振降噪需要。
综上所述,橡胶的黏弹性和内阻尼是实现降噪的主要机制,而粒子阻尼橡胶则通过其特殊的材料结构和空气结构实现了更高效的减振降噪效果。
阻尼脂的功能
阻尼脂的功能
阻尼脂是一种具有减震、减振、消声等功能的材料,主要应用于以下领域:
1. 减震防护:阻尼脂可以在物体受到冲击力或振动时吸收和分散能量,减少或消除冲击和振动对物体的损伤。
因此,它常被用于减震器、缓冲材料、防振垫等产品中,以保护机械设备、电子产品或建筑结构不受振动或冲击的影响。
2. 消声降噪:阻尼脂具有吸声效果,能够有效减少声波的传播和反射,降低噪音水平。
它常被用于汽车内部隔音材料、电子产品的降噪处理、建筑隔音等领域,以提供更好的声学环境。
3. 控制振动:阻尼脂可以用于控制机械设备、建筑结构等的振动,以确保其正常运行。
它可以减少共振现象的发生,提高系统的稳定性和可靠性。
4. 增加稳定性:阻尼脂可以提供结构的稳定性,降低结构在受力或受振动时的变形和位移。
因此,它常用于增强建筑结构的稳定性和抗震能力。
需要注意的是,阻尼脂的功能和应用还具有很大的多样性,根据具体的材料配方和设计需求,其功能和应用可能会有所不同。
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第十章.阻尼减振降噪技术A、教学目的1.隔振及其原理(C:理解)2.阻尼降噪及其原理(C:理解)3.阻尼降噪的量度(B:识记)4.阻尼材料和结构的特性及选用(B:识记)B、教学重点隔振原理、阻尼降噪原理及其量度、阻尼材料和结构的特性及选用。
C、教学难点阻尼降噪原理及其量度、阻尼材料和结构的特性及选用。
D、教学用具多媒体——幻灯片E、教学方法讲授法F、课时安排2课时G、教学过程声波起源于物体的振动,物体的振动除了向周围空间辐射在空气中传播的声(称”空气声”)外,还通过其相连的固体结构传播声波,简称“固体声”,固体声在传播的过程中又会向周围空气辐射噪声,特别是当引起物体共振时,会辐射很强的噪声。
振动除了产生噪声干扰人的生活、学习和健康外,特别是1~100Hz的低频振动,直接对人有影响。
长期暴露于强振动环境中,人的机体将受到损害,机械设备或建筑结构也会受到破坏。
对于振动的控制应从以下两方面采取措施:一是对振动源进行改进以减弱振动强度;二是在振动传播路径上采取隔振措施,或用阻尼材料消耗振动的能量并减弱振动向空间的辐射。
从而,直接或间接地使噪声降低。
一. 振动对人体的危害从物理学和生理学角度看,人体是一个复杂系统。
如果把人看作一个机械系统。
振动的干扰对人、建筑物及设备都会带来直接的危害。
振动对人体的影响可分为全身振动和局部振动:全身振动是指人直接位于振动体上时所受的振动;局部振动是指手持振动物体时引起的人体局部振动。
可听声的频率范围为20~20000 Hz,而人能感觉到的振动频率范围为1~100 Hz。
振动按频率范围分为低频振动(30Hz以下)、中频振动(30-100Hz)和高频振动(100 Hz以上)。
实验表明人对频率为2—12 Hz的振动感觉最敏感。
对于人体最有害的振动频率是与人体某些器官固有频率相吻合(即共振)的频率。
这些固有频率是:人体在6 Hz附近;内脏器官在8Hz附近;头部在25 Hz;神经中枢则在250Hz左右。
低于2Hz的次声振动甚至有可能引起人的死亡。
人对振动反应的敏感度按频率和振幅大小,大致分为6个等级,见图10-1。
(P203)振动的影响是多方面的,它损害或影响振动作业工人的身心健康和工作效率,干扰居民的正常生活,还影响或损害建筑物、精密仪群和设备等。
根据人体对某种振动刺激的主观感觉和生理反应的各项物理量,国际标准化组织(ISO)和一些国家推荐提出了不少标准,主要包括局部振动标准(ISO5349-1981, P203)、整体振动标准(ISO2631-1978, P204)和环境振动标准(GB10070-88, P205)。
局部振动标准(ISO5349-1981):如人的手所感受的振动。
整体振动标准(ISO2631-1978):振动对人体的作用取决于:振动强度、频率、方向、暴露时间4个因素。
环境振动标准(GB10070-88):主要针对各种机械设备、交通运输工具和施工机械所产生的振动,以及城市区域环境振动污染。
二. 阻尼材料及其阻尼性能评价指标衡量阻尼材料的阻尼性能主要是根据阻尼材料的损耗因子、振动频率、振幅三要素。
其中,又以阻尼材料的损耗因子作为一般比较对比的主要因素:目前表征材料阻尼性能的参量较多,其中还有玻璃化转变温度Tg,Tg是否与使用环境温度相适应是选择阻尼材料的关键。
最常使用的度量参量比阻尼能力 、相位差角正切tan 、对数衰减率 和品质因子的倒数1/Q等;常用阻尼性能的表征参量有(阻尼材料损耗因子 )复合结构损耗因子η(即单位弧度的阻尼容量:为每单位弧度的相位变化的时间内,内损耗的能量与系统的最大弹性势能之比。
)、阻尼比 以及损失能量与存储能量之比M2/M1 ;这些参量在一定条件下可以相互转换,当阻尼值较小,即tan <0.1时, /2 = =tan = / = Q-1=η=2 = M2/M1①粘性阻尼系数C即阻尼力与振动速度之比。
②临界阻尼系数C C即共振时所能容许的最大粘性阻尼系数。
③阻尼比ξ=C/C C阻尼系数C与临界阻尼系数C C之比。
④阻尼容量ψ即每振动一个周期所损失的能量与系统的最大弹性势能之比。
三. 隔振及其原理研究环境振动防治前,必须先弄清环境振动的传播途径和规律,才能制定的防治对策和控制方法。
下图(P206)为环境振动的传播过程。
在环境保护中遇到的振动源主要有:工厂振源(往复旋转机械、传动轴、电磁振动等),交通振源(汽车、机车、路轨、路面、飞机、气流等),建筑工地(打桩、搅拌、风镐、压路机等)以及大地脉动及地震等;传递介质主要有:地基地坪、建筑物、空气、水、道路、构件设备等;接受者除人群外,还包括建筑物及仪器设备等。
振动控制的基本方法根据振动的性质及其传播的途径,振动的控制方法可归纳为三类:①减少振动源的扰动振动的主要来源是振动源本身的不平衡力引起的对设备的激励。
减少或消除振动源本身的不平衡力(即激励力),从振动源来控制,改进振动设备的设计和提高制造加工装配精度,使其振动最小.是最有效的控制方法。
例如,鼓风机、高压水泵、蒸汽轮机、燃气轮机等旋转机械,大多属高速旋转类,每分钟在于转U上,其微小的质量偏心或安装间隙的不均匀常带来严重的危害。
为此,应尽可能调好其静、动平衡,提高其制造质量,严格控制安装间隙,以减少其离心偏心惯性力的产生。
性能差的风机往往是动平衡不佳,不仅振动厉害,还伴有强烈的噪声。
②防止共振振动机械激励力的振动频率.若与设备的固有频率一致,就会引起共振,使设备振动得更厉害。
起了放大作用,其放大倍数可有几倍到几十倍。
共振带来的破坏和危害是十分严重的。
本工机械中的锯、刨加工,不仅有强烈的振动,而且常伴随壳体等共振,产生的抖动使人难以承受,操作者的手会感到麻木。
高速行驶的载重卡车、铁路机车等,往往使较近的居民楼房等产生共振,在某种频率下,会发生楼面晃动,玻璃窜强烈抖动等。
历史上赞发生过几次严重的共振事故,如美国Tacoma峡谷悬索吊桥,长853 m,宽12 m左右,1940年固风灾(8级大风)袭击,发生了当时难以理解的振动.引起共振,历时1h,使笨重的钢桥翻腾扭曲,量后在可怕的断裂声中整个吊桥彻底毁坏。
因此,防止和减少共振响应是振动控制的一个重要方面。
控制共振的主要方法有:改变设施的结构和总体尺寸或采用局部加强法等,以改变机械结构的固有频率;改变机器的转速或改换机型等以改变振动源的扰动频率;将振动源安装在非刚性的基础上以降低共振响应;对于一些薄壳机体或仪器仪表柜等结构,用粘贴弹性高阻尼结构材料增加其阻尼,以增加能量逸散,降低其振幅。
③采用隔振技术振动的影响,特别是对于环境来说,主要是通过振动传递来达到的,减少或隔离振动的传递,振动就得以控制。
采用大型基础来减少振动影响是最常用最原始的方法。
根据工程振动学原则合理地设计机器的基础,可以减少基础(和机器)的振动和振动向周围的传递。
根据经验,一般的切削机床的基础是自身重量的1-2倍,而特殊的振动机械如锻冲设备则达到设备自重的2-5倍,更甚者达10倍以上。
在振动机械基础的四周开有一定宽度和深度的沟槽——防振沟,里面填充松软物质(如木屑等)或不填,用来隔离振动的传递,这也是以往常采用的隔振措施之一。
在设备下安装隔振元件——隔振器,是目前工程上应用最为广泛的控制振动的有效措施。
安装这种隔振元件后,能真正起到减少振动与冲击力的传递的作用,只要隔振元件选用得当,隔振效果可在85%-90%以上,而且可以不必采用上面讲的大型基础。
对一般中、小型设备,甚至可以不用地脚螺钉和基础,只要普通的地坪能承受设备的静负荷即可。
隔振原理研究机器设备振动力传递给基础的基本模型是一个单自由度系统。
虽然实际振动控制系统可能很复杂,但单自由度系统的分析概念和隔振原理却是理解和解决复杂问题的基础,其方法也大体相同。
下右图是一个单自由度振动系统模型。
振动系统的主要参量是质量M 、弹簧K 、阻尼δ,外激励力F ,y 表示振动在y 方向的位移,根据牛顿第二定律系统的运动方程为:F y K dt dy dt y d M =⋅++δ22 式中:22dty d M :惯性力 dtdy δ:粘滞阻尼力 y K ⋅:弹性力t F F ωcos 0=:设定外力为简谐力22)(ωωδK M Z m -+=:力阻抗则可解得: )cos()cos(00ϕωωϕωβ+⋅⋅++⋅=⋅-t Z F t e A y mt : 振动波形(振幅随时间的变化曲线)2200)(ωωδωωK M F Z F A m -+⋅=⋅= :最大振幅结论:①影响振动波的因素主要和振动体的固有频率、阻尼减振结构或材料相关。
②阻尼系统中,振动波形公式第一项会消减,外有激励力的影响决定振动达到稳态振动(规律性)的持续时间(即振动波形公式第二项)。
③振动是与时间、振幅、固有频率相关量,也是与振动体系中刚弹性能、阻尼性能相关的量。
隔振的力传递率力传递率T f 定义为通过隔振装置传递到基础上的力F f 的幅值F f0与作用于振动系统上的激励力的幅值F 0之比。
2022202022200)/(4])/(1[)/(41)(f f f f f f Z K F F T m f f ξξωδω+-+=+== 式中:0/δδξ=:阻尼比(阻尼因子)结论:①1/0《f f 时,无隔振作用;②1/0=f f 时,放大振动作用;③2/0》f f 时,有隔振作用;四、阻尼降噪及其原理阻尼是指阻碍物体的相对运动,并把运动能量转变为热能的一种作用。
阻尼材料是具有内损耗、内摩擦的材料,如沥青、软橡胶以及其它一些高分子涂料。
阻尼降噪即在振动结构上涂上或粘附上一层内摩擦阻力大的阻尼材料来抑振,降低辐射噪声。
4.1.阻尼材料的阻尼能力大小评价指标①粘性阻尼系数C即阻尼力与振动速度之比。
②临界阻尼系数C C即共振时所能容许的最大粘性阻尼系数。
③阻尼比ξ即ξ=C/C C 。
④阻尼容量ψ即每振动一个周期所损失的能量与系统的最大弹性势能之比。
⑤损耗因子η即单位弧度的阻尼容量。
4.2.附加阻尼的常用方法① 自由阻尼层结构 (阻尼材料被压缩变形):既无任何刚性结构材料的贴附或约束。
自由阻尼层结构损耗因子:212122)(14d d E E ⋅⋅=ηη 一般涉及参量有:E 1、E 2——分别为基材和阻尼材料的弹性模量,η2——阻尼材料损耗因子,d 1、d 2——分别为基材和阻尼材料的厚度。
② 约束阻尼层结构 (阻尼材料被剪切变形):指有刚弹性材料的粘附或约束。
21133max 3ηηηηE E = 一般涉及参量同上,E 3 、η3分别是约束层的弹性模量和损耗因子。
四、阻尼降噪的量度阻尼材料的阻尼系数、声阻抗、声压级的为指标的降噪量。
五、阻尼材料和结构的特性及选用粘弹性阻尼材料动态性能主要指复剪切模量实部G D (或复杨氏模量实部E D )和材料损耗因子η。