主动隔振相关知识
隔振原理的应用
隔振原理的应用1. 什么是隔振原理？隔振原理是指通过特定的方法和装置，将产生的振动从一处传递到另一处，以达到减小振动传递效果的技术。
隔振原理的应用主要是通过降低振动的传递路径或者改变路径上的特定特性来达到减振的效果。
2. 隔振原理的应用领域2.1. 建筑结构领域隔振原理在建筑结构领域得到广泛应用。
例如在高层建筑中，采用隔振装置可以减小地震和风振对建筑物造成的影响；在桥梁结构中，采用隔震垫可以减小车辆通行带来的振动传递效应。
2.2. 机械工程领域在机械工程领域，隔振原理常用于减小机械设备产生的振动传递到周围环境中。
例如在工厂车间中，通过将振动源与地面隔离，可以减小机械设备对环境和其他设备的干扰。
2.3. 航空航天领域在航空航天领域，隔振原理被广泛应用于航空器的设备和系统上。
通过使用隔振装置，可以减小振动对飞行器稳定性和舒适性的负面影响。
3. 隔振原理的基本方法3.1. 主动隔振主动隔振是指通过主动控制装置对振动进行反馈和补偿，以减小振动传递效应的方法。
主动隔振常采用传感器、控制器和执行器等装置，通过实时监测振动信号，并迅速做出相应的控制，来实现减振效果。
3.2. 被动隔振被动隔振是指通过特定的材料和装置，在物理上通过吸收、反射或阻隔振动的传递来实现减振效果。
常用的被动隔振装置包括隔震垫、隔音板和阻尼器等。
3.3. 混合隔振混合隔振是指将主动隔振和被动隔振相结合的方法，以发挥各自的优势。
例如在某些航空航天应用中，通过结合主动控制和被动隔振装置，可以实现更高效的减振效果。
4. 隔振原理的优势和应用4.1. 减小振动对设备和结构的破坏隔振原理的应用可以有效减小振动对设备和结构的破坏，延长其使用寿命。
尤其对于需要长时间运行的机械设备和建筑结构来说，隔振原理的应用能够起到事半功倍的作用。
4.2. 提高系统稳定性和效率通过减小振动的传递效应，隔振原理可以提高系统的稳定性和效率。
在一些对精度要求较高的场合，如实验室仪器、光学和电子设备等，采用隔振装置可以减小外界振动对系统的干扰，提高实验和测量的准确性。
橡胶减震器的震动原理
橡胶减震器的震动原理一.振动的类型隔振的类型分为主动隔振和被动隔振。
1．主动隔振对于本身是振源的设备，为了减小它们对周围其它设备的影响，将它们与地基（或支承）隔离开来。
这种将振源进行隔离，防止振动传递开去的隔振称为主动隔振。
2．被动隔振对于需要隔振的设备，为了减小周围振源对它的影响，需要将它与整个地基（或支承）隔离开来。
这种将设备进行隔离，防止周围振源传给设备的隔振称为被动隔振。
二.隔振原理为了便于理解振动隔离的基本原理，我们以回转机械为例来加以介绍。
设备采用弹性基础，隔振系统简化为单自由度系统，由质量m，阻尼c和弹簧k组成，设备回转部分质量mr，偏心距为e，转动角速度为ω0，由于偏心引起的垂直激振力为F为一正弦函数：通过推倒，可以得出上述单质量－单自由度振动系统的稳态的振动传递函数表达式如下：由图1可见，当调谐比（即激振频率与系统固有频率之比）大于时，传递率小于1，这时，随着激振频率的增加，传递率减小。
当调谐比小于时，传递比总是大于1，因此调谐比大于时，为隔振区，调谐比小于时，为放大区。
因此，由于机器激振频率不可改变，要实现振动隔离，只有改变系统的固有频率，使其满足调谐比大于，这样才能达到减小传递率的目的。
工程实践中，一般把调谐比取在2.5~5范围内。
单纯从隔振观点来说，阻尼的增加会降低隔振效果，但是在机器的实际工作过程中，外界的激励，除简谐型外还可能包含一些不规则的冲击，由于冲击会引起设备较大振幅的自由振动，增加阻尼的目的就是能使自由振动很快消失，尤其是当隔振对象在起动及停车而经过共振区时，阻尼就显得更加重要。
三.振动标准中华人民共和国国家标准城市区域环境振动标准StandardofvirbrationofurbanareaGB10070－88本标准规定了城市各类区域铅垂向Z振级标准值（如下），适用于连续发生的稳态振动、冲击振动和无规振动，标准同时配有监测方法。
各适用地带在昼间和夜间的标准分别为：特殊住宅区65，65；居民、文教区70，67；混合区、商业中心区75，72；工业集中区75，72；交通干线通路两侧75，72；铁路干线两侧80，80。
主动隔振的工作原理
主动隔振的工作原理主动隔振是一种常用于工程和科学应用中的隔振技术，它通过使用传感器和执行器来降低振动和噪音的传递。
与被动隔振相比，主动隔振可以根据实时的振动情况主动调整阻尼和刚度，以实现更好的隔振效果。
主动隔振系统主要由三个部分组成：传感器、控制器和执行器。
传感器用于检测振动信号，将其转化为电信号。
控制器接收传感器的信号，并根据预设的控制算法计算出相应的振动补偿信号。
执行器则根据控制器的输出，对结构物施加相应的力或调整结构的刚度，以减少振动传递。
主动隔振的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：1. 传感器检测振动信号：主动隔振系统中的传感器通常是加速度传感器或位移传感器，它们能够实时检测结构物的振动状态，并将其转化为电信号。
2. 控制器分析信号并计算补偿信号：控制器接收传感器的信号，并运行预设的控制算法。
根据振动信号的特征和端点的要求，控制器计算出相应的振动补偿信号。
3. 执行器施加力或调整刚度：根据控制器的输出，执行器对结构物施加相应的力或调整结构的刚度。
这些力和刚度的调整旨在减少振动的能量传递，从而降低结构物的振动幅值和振动频率。
4. 实时调整与反馈控制：主动隔振系统通常具备实时调整和反馈控制的功能，以应对不同条件下的振动情况。
通过不断监测和分析传感器信号，系统可以及时更新控制算法和补偿信号，以实现更高效的振动隔离效果。
总之，主动隔振利用传感器、控制器和执行器的协同工作，能够根据实时振动情况主动调整结构物的阻尼和刚度，从而降低振动的传递。
这种技术在建筑、交通、航空航天等领域中具有广泛应用，可以提高工作环境的舒适度和结构物的耐久性。
空间微重力主动隔振技术研究
些， 就是认为速度为 、 ＝／
的航天器， 它的惯
等 。但 是 ， 理想 的失 重环境是 难 以得到 的 。在 轨运行 的航 天 器 总会 受 到各 种扰 动 的影 响 ，这 破 坏 了无轻 重 、 上 下 、 沉 浮 和无 对 流 的理 想 条 件 ， 定 程度 无 无 一 上 构成 对空 间材 料加 工 、空 间生命 科 学和 流体 科学 等 实验 的有 害 干扰 。为 给空 间科 学实 验提 供 良好 的 微 重力 环境 ， 低这 些扰 动对 实验 的影 响 ， 降 对实 验载
质点 ，所受引力等效于质量全部集中于球心和质心
的相 互 问的 引力 。但是 地球 和航 天器 都 不能 完全 满 足这 个假 设 ， 此外 ， 轨飞 行 的航天 器还会 受 到其他 在 作 用力 的影 响 ， 果是航 天器及 其 内部 物体会 产生 其结 额外 的加 速度 ， 时 ， 这 物体 与 物 体 之 间 ， 体 与天器 中进 行 空 间材 料 加工 ，空 间生命 科 学 和流体 力学 等实 验研 究 ，利用 的是 航 天器 中产 生 的失 重环境 。 重这 一诱 发环境 提供 轻重 不分 、 失 上
下 无别 、 浮不 现和 对流 消失 等物 理条 件 ， 沉 才会 实现 无 容器 冶炼 ，悬 浮 生长 ，不 同密 度流 体 的均匀 混合
载人航天 ２ １ 年第 ３期 ００
技术论文
空间微重力主动隔振技术研 究
李 宗峰 任 维佳
（ 中国科学 院光 电研 究院 ）
摘
要
在 轨 运行 航 天 器 上 的 实验 载 荷 面对 的是 航 天 器 内的微 重 力环 境 。 由 于扰 动传
递 到 实验 栽 荷 上会 影 响 实验 的有 效性 ，因此 ，需要 对 实验 栽荷 采 取 一 定 的振 动 隔 离手段 。 主动 隔振 能 够有 效 隔 离低 至 ００Ｈｚ ．１ 的扰 动 ，成 为微 重 力 隔振 技 术 的发展 方向 。 国外 多种 隔
第七章_噪声控制技术——隔振
计算机械设备工作时的振动振幅（最大工况下测量）验算隔振效率， 如不满足应调整参数。
选择隔振器的类型，并考虑其安装和配置，进行隔振器的尺寸计算 和结构设计。
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三、隔振器的布置与选择
隔振器的布置型式 常用的支承式和悬挂式两种如下图
支承式隔振布置
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单自由度受迫振动系统的运动方程已给出，隔 振后传给基础的动载荷N等于弹性的动载荷kA， 和通过阻尼的动载荷（ c j A）的合力，对于单 自由度振动系统来讲，力（kA）与（ c j A）之 间有90o相位角。因而合力
N kA2 cj A 2
2019/7/216Biblioteka TN F
kA2 c j A 2
F
A F
1
k 1 2 2 2 2
T
N F
1 2 2 1 2 2 2 2
j n
n
k m
c 2mn2
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由上式计算可得隔振系数的关系曲线。由图可知 T主
要与设备激振频率 j，隔振系统固有频率n及系统的
阻尼有关
隔振系数变化曲线
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无论阻尼大小，只有当频率比 2 时，T＜1，才有隔振
效率，而且随着
的增加，意味着
f
（
n
n
）减小。可采取
加大设备质量m或减小隔振器刚度k来达到。若刚度太小隔
振系统稳定性差，实际中取 ＝2.5－5已足够。
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积极隔振
隔振和减振实验
实验二 隔振和减振实验主动隔振实验一、实验目的1、学习隔振的基本知识；2、学习隔振的基本原理；3、了解主动隔振效果的测量。
二、实验仪器安装示意图三、实验原理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，0fu 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。
四、实验步骤1、把5kg 空气阻尼器组成的隔振器放在底座上，偏心激振电机安装在隔振器上，偏心电机的电压有调压器输出端提供。
220v 电源线接到调压器的输入端，一定要小心防止接错，要注意调压器的输入和输出端，防止接反。
2、在隔振器下托板上安装一加速度传感器，在上托板上安装以加速度传感器，分别接入ZJY-601A 型振动教学试验仪的第一和第二通道，输出的信号接到采集仪的第一和第二通道。
3、开机进入DASP2000标准版软件的主界面，选择单通道按钮。
进入单通道示波状态进行波形和频谱同时示波。
4、在采集参数菜单中设置采样频率为500HZ,程控1倍、采样点数2K、工程单位μm。
5、调节调压器改变电机转速，使系统产生共振，打开数据列表按钮从频率计中读取频率值f0、振幅以及第一通道的峰值A1和第二通道的峰值A2。
设备隔振措施
设备隔振措施引言在许多工业和实验室环境中，存在许多震动和振动源，这些源会对一些精密的设备和仪器的工作稳定性和准确性产生负面影响。
为了解决这个问题，需要采取一系列的隔振措施来减少外部震动对设备的影响。
本文将介绍一些常见的设备隔振措施及其工作原理。
1. 胶垫隔振胶垫隔振是一种简单而有效的隔振方法。
它通过在设备和支撑面之间加入一层具有弹性的胶垫来减轻振动的传输。
胶垫隔振通过胶垫的柔性和能量吸收特性来降低传输到设备的振动能量。
胶垫隔振可以减少低频振动的传输效果比较好。
2. 悬浮隔振悬浮隔振是一种高级的隔振方法，它使用气体弹簧或电磁悬浮等技术将设备悬浮在空中，以减少外界振动对设备的影响。
悬浮隔振可以实现多自由度的隔振，并可以有效地减小低频振动的传输。
悬浮隔振系统通常由传感器、控制器和悬浮装置组成，可以实时监测外界振动并相应地调整悬浮装置的状态。
3. 被动隔振被动隔振是一种使用自行研发的隔振材料或隔振结构来减少外界振动的传输。
被动隔振通常采用吸振和隔振材料等方式来消除或吸收振动能量。
这些隔振材料和结构可以根据需要进行定制，以适应不同频率和振幅的振动。
被动隔振的优点是结构简单，无需外部能源，但其隔振效果受到频率和振幅的限制。
4. 主动隔振主动隔振是一种高级的隔振方法，它利用反馈控制系统实时调整隔振装置以适应变化的外界振动条件。
主动隔振系统通常由传感器、控制器和执行器等组成。
传感器监测外界振动，并将信号传递给控制器，控制器根据信号进行计算，调整执行器的状态以产生相应的力或位移，从而抵消外界振动。
主动隔振具有高度自适应性和隔振效果好的特点，但其系统复杂度和成本较高。
5. 环境隔离环境隔离是一种相对简单且经济的隔振方法，它通过将设备置于隔离舱或隔离室中来减少外界振动的传输。
隔离舱或隔离室由具有隔振特性的材料构建，有效地隔离了外界振动对设备的影响。
环境隔离对于对振动敏感的设备，如光学设备和精密仪器来说，是一种非常有效的隔振手段。
名词解释主动隔振
名词解释主动隔振主动隔振是一种机械振动控制技术，旨在减少或消除机械系统中的振动干扰。
它通过采取一系列措施来抑制或隔离振动源，从而实现对机械系统的振动控制。
主动隔振技术广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑、电子设备等领域，对提高机械系统的性能和可靠性具有重要意义。
在传统的机械系统中，振动是不可避免的。
机械系统中的振动源可以是内部的，如发动机、电机、齿轮传动等；也可以是外部的，如道路不平整、风力等。
这些振动源会导致机械系统产生噪音、疲劳、损坏等问题，降低系统的性能和寿命。
主动隔振技术通过采用先进的传感器、执行器和控制算法，实时监测和响应机械系统的振动状态，并采取相应的控制策略来减少或消除振动。
具体来说，主动隔振技术包括以下几个方面：1. 振动传感器：主动隔振系统需要安装振动传感器来实时监测机械系统的振动状态。
传感器可以采集机械系统的振动信号，并将其转换为电信号进行处理。
2. 控制算法：主动隔振系统需要采用先进的控制算法来分析振动信号，并根据分析结果制定相应的控制策略。
常用的控制算法包括PID控制、自适应控制、模糊控制等。
3. 执行器：主动隔振系统需要安装执行器来实施控制策略。
执行器可以根据控制算法的输出信号，对机械系统施加力或扭矩，从而减少或消除振动。
4. 控制系统：主动隔振系统需要一个完善的控制系统来实现传感器、执行器和控制算法之间的协调工作。
控制系统可以采用硬件控制器或软件控制器，实现对主动隔振系统的实时监测和控制。
主动隔振技术的应用可以大大改善机械系统的性能和可靠性。
首先，主动隔振技术可以有效减少机械系统的振动干扰，提高系统的运行稳定性和精度。
其次，主动隔振技术可以降低机械系统的噪音水平，改善工作环境和人员健康。
此外，主动隔振技术还可以延长机械系统的使用寿命，减少维修和更换成本。
在航空航天领域，主动隔振技术被广泛应用于飞机、火箭等载具中。
通过减少飞行器在起飞、着陆和飞行过程中产生的振动，可以提高飞行器的稳定性和安全性。
17-7 隔 振
4）λ>1.414时，加大阻尼会使
振幅增大,降低隔振效果。
2
5）阻尼太小，机器过共振区时
λ = ω 会产生很大的振动，隔振要选择 ωn 恰当阻尼值。
2.被动隔振
将需要防振的物体与振源隔开称为 被动隔振 。
例：精密仪器底下垫上橡皮,汽车上的测量仪器用橡皮绳吊起来等
图示被动隔振简化模型:
物块—表示被隔振物体，质量m；
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质点运动微分方程为: mx = −k(x − x1) − c(x − x1)
整理得 x1 = d sin ωt
mx+ cx + kx = kx1 + cx1
x
m
mx+ cx + kx = kd sin ωt + cωd cosωt k c x1 = d sinωt
右端两个同频率的谐振动合成，得
mx+ cx + kx = H sin(ωt +θ )
其中： H = d k 2 + c 2ω 2
θ = arctan cω
k
设方程特解（稳态振动）
为: x = b sin(ωt − ε )
mx+ cx + kx = H sin(ωt +θ )
x
m
k c x1 = d sinωt
隔振
工程中,振动现象不可避免,许多回转机械 中的转子不可能达到绝对平衡,往复机械的惯性 力更无法平衡,这些均产生振动。
对不可避免的振动只能采用各种方法进行 隔振或减振。
将振源与需要防振的物体之间用弹性元件 和阻尼元件进行隔离，这种措施称为隔振。
1、隔振理论的要素及隔振设计方法
采用隔振技术控制振动的传递是消除振动危害的重要途径。
隔振分类1、主动隔振对于本身是振源的设备，为了减少它对周围的影响，使用隔振器将它与基础隔离开来，减少设备传到基础的力称为主动隔振，也称为积极隔振。
2、被动隔振对于允许振幅很小，需要保护的设备，为了减少周围振动对它的影响，使用隔振器将它与基础隔离开来，减少基础传到设备的振动称为被动隔振，也称消极隔振。
隔振理论的基本要素1、质量m(Kg)指作用在弹性元件上的力，也称需要隔离构件(设备装置)负载的重量。
2、弹性元件的静刚度K(N/mm)在静态下作用在弹性元件上的力的增量T与相应位移的增量§之比称为刚度K=T(N)/6(m)。
如果有多个弹性元件，隔振器安装在隔振装置下,其弹性元件的总刚度计算方法如下：如有静刚度分别为K1、K2、K3・・・Kn个弹性元件并联安装在装置下其总刚度K=K1+K2+K3+・・・+Kn。
如有静刚度分别为K1、K2、K3・・・Kn个弹性元件串联安装在装置下其总刚度1/K二(1/K1)+(1/K2)+(1/K3)+(…)+(1/Kn)。
3、弹性元件的动刚度Kd。
对于橡胶隔振器，它的动刚度值与隔振器橡胶硬度的高低，使用橡胶的品种有关，一般的计算方法是该隔振器的静刚度乘以动态系数d,动态系数d按以下选取：当橡胶为天然胶，硬度值Hs=40-60，d=1.2-1.6当橡胶为丁腈胶，硬度值Hs=55-70，d=1.5-2.5当橡胶为氯丁胶，硬度值Hs=30-70，d=1.4-2.8d的数值随频率、振幅、硬度与承载方式而异，很难获得正确数值，通常只考虑橡胶硬度Hs=40°-70°。
按上述围选取，Hs小时取下限，否则相反。
4、激振圆频率3(rad/s)当被隔离的设备(装置)在激振力的作用下作简谐运动所产生的频率，激振力可视为发动机或电动机的常用轴速n其激振圆频率的计算公式为3二(n/60)X2nn—发动机(电动机)转速n转/分5、固有圆频率3n(rad/s)质量m的物体作简谐运动的圆频率3n称固有圆频率，其与弹性元件(隔振器)刚度K的关系可由下式计算：3n(rad/s)=VK(N/mm)=m(Kg)6、振幅A(cm)当物体在激振力的作用下作简谐振动，其振动的峰值称为振幅，振幅的大小按以下公式计算：A=V=3V—振动速度cm/s3—激振圆频率，3=2nn=60(rad/s)7、隔振系数n（绝对传递系数）隔振系数指传到基础上的力F与激振力F之比，它是隔振设计中一个主要要TO素，隔振系数按不同的隔振类型分别选取，一般选择围0.25-0.01，最正确选择围为0.11-0.04。
主动隔振
F 即 ηa = T ： F 0
本实验拟采用两种方法：直观测定法及理论计算法
机械工程实验教学中心
A）直观测定法： 依据定义分别测定在隔振前和隔振后地基所受力(F)的振幅， 直接做比 主动隔振系数：
4） 主动隔振和被动隔振隔振的概念及实际举例
机械工程实验教学中心
1.3 实验难点 1）振动实验台的简化（等效质量的概念） 2） 垫刚性物块的目的 3） 如何测定系统的固有频率
机械工程实验教学中心
2．具体实验
2．1 实验装置与仪器框图
机械工程实验教学中心
2．2实验原理 ． 实验原理
2．2．1主动隔振（积极隔振或动力隔振） 主动隔振指的是机器本身是振源，它通过机脚、支座传至基础或 基座。主动隔振就是隔离振源，是振源的震动经过减振后在传递出 去，从而减少对周围环境和设备的影响。 概念：隔振系数 ηa 和隔振效率 εa
1+ (2 )2 ξλ
2 ( −λ )2 + (2 )2 1 ξλ
λ= ω ω0
在上次实验中已经学习过如何测定， ω0 因此，只需要测定强迫振动的激振频率 就可以计算主动隔振系数。 ω
这里，阻尼比 ξ 和固有频率
机械工程实验教学中心
主动隔振效率： a ε 讨论：1）当
= (1−ηa )×100%
时， ηa >1, F > F ,隔振器没有隔振效果 T 0
B） 理论计算法： 隔振前
m ω2 e
M
隔振后
M
m ω2 e
θ
x C
θ
F 0
K
F T
主动隔振器原理
主动隔振器是一种用于减振和抑制振动的装置，它通过感知振动信号并产生相位和幅度相反的振动信号来抵消原始振动，从而达到减振的效果。
主动隔振器的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 感知振动信号：主动隔振器通过传感器或加速度计等装置感知振动信号，将其转化为电信号。
2. 信号处理：感知到的振动信号经过信号处理器进行处理，包括滤波、放大、相位调整等操作，以便产生与原始振动信号相反的振动信号。
3. 控制算法：信号处理器根据预设的控制算法，计算出需要产生的振动信号的相位和幅度。
4. 振动产生：根据计算得到的振动信号的相位和幅度，主动隔振器通过执行器（如电动机或压电陶瓷）产生相应的振动，这些振动与原始振动相位和幅度相反。
5. 振动抵消：通过产生相位和幅度相反的振动信号，主动隔振器将原始振动信号抵消，从而达到减振的效果。
主动隔振器的优点是可以实时调整振动信号的相位和幅度，适应不同频率和振幅的振动，具有较好的减振效果。
它广泛应用于航空航天、汽车、机械设备等领域，可以提高系统的稳定性、可靠性和舒适性。
主动隔振相关知识
管长对空气弹簧隔振因数的影响
气囊体积对空气弹簧减振因数的影响
附加气室对空气弹簧动力性能的影响
2 磁悬浮隔振
[3]磁悬浮隔振器动态电磁力实验与建模，中国科技大学
对原有模型进行了修正，给出了新的考虑频率因素的修正模型；并且设计 了基于MTS809的动态电磁力实验建模方案，直接根据电磁力实时测量数据辨 识得到动态电磁力修正模型，而不需要对磁路进行任何假设。
[2]空气弹簧隔振平台的振动传递率研究，机械设计与制造
计算了其结构参数固有频率为10.0rad/s 和阻尼比为0.0153，压电式 加速度传感器获取激励信号，经过频域积分，将信号转换为位移信号 ，利用单自由度振动系统模型求出了其振动传递率。
利用位移求得振动传递率 LTO 59.5dB ，利用激振频率求得 的振动传递率 LTO 57.1dB
空气弹簧初始高度不 同，则空气弹簧的特性 曲线也发生改变。
当空气弹簧初始高度相同且无负载时，得到的理论刚度曲线和仿真刚度 曲线基本相同
由于初始高度不同，实际空气弹簧承载刚度值比理论工况下大，实际 刚度变化曲线并非等同于计算公式中依照形变量偏移后的初始刚度曲 线。
[4]空气弹簧参数对动力学性能的影响，西南交通大学
液压伺服机构研究了柴油发电机组的主动隔振技术。 • 美国开发的主动噪声和振动控制系统（ANVC）。 • 哈尔滨工程大学的舰船主机辅机的双层隔振系统主动隔振
研究。
2 空气弹簧隔振
• [1] 船舶主机气囊隔振系统动态特性分析，．海军工程大学振动与噪声研究 所 提出了将气囊隔振器应用于船舶主机隔振，介绍了该隔振装置的特性， 并进行了动力学分析。各气囊压力的分布而对主机输出端的位移有一定影响 ，通过优化设计使联轴节的振动最小。
隔振基本原理
隔振基本原理主动隔振和被动隔振的共同点是安装减振器(弹簧)，但减振器安上去后，可能使要保护的电子产品的振动减小了。
也可能使振动比原来更大。
因此必须了解振动的基本原理，否则可能会得到相反的结果。
1．病动系统的组成机械振动时物体受交变力的作用，在莱一位置附近做往复运动。
如电动机放在一简支梁上，当电动机旋转时，由于转子的不平衡质量的惯性力引起电动机产生上下和左右方向的往复运动。
当限制其左右方向的运动时，就构成了最简单的上下方向的振动(单自由度系统的正弦振动)，如图5—50(a)所示。
亿宾微电子电动机放在简支梁上，电动机的转动中心在0点，转子质量为mf，重心偏移在口点，偏心距为‘，转子转动的角速度为m，则转动时，转子产生的离心力为EJ，zJ的垂直分量为y2，水平分量为D：。
如果限制左右方向的运动，则电动机仅受yJ的交变作用。
如果只考虑简支梁的弹性，不计其质量，电动机连同底座的质量为m，视为一个集中质量，则电动机的振动模型可表示为图5—50(b)，该图即为其力学模型。
研究机械振动时，往往把实际的复杂系统进行简化，抓主要因素，得出力学模型，然后用力学模型进行分析计算。
几种常见的振动力学模型如图5—5l所示，5—51(a)是单自由度系统自由振动；图5—51(b)是单自由度系统阻尼自由振动；图5—51(c)、5—51(d)是单自由度系统的强迫振动的两种形式。
固5—5l(c)中激振以交变力形式存在，图5—51(d)中激振以支承振动位移的形式加于系统。
物体呼弹性回复力和重力的作用，并只能在一个方向上振动的机械振动称为单自从图5—52(b)可以看出，这种振动只要一开始，就会不停地进行下去，这显然是不行的。
只要给振动系统加上阻尼f(常用阻尼比D表示)，如图5—5l(b)所示，振动就很挟消失，这种振动称为阻尼自由振动。
3．单自由度系统的阻尼强迫振动实际产品的持续振动是取外来激振对弹性系统做功，即输入能量以弥补阻尼所消耗的能量来进行的。
主动光学隔振台类型
主动光学隔振台类型主动光学隔振台有多种类型，其中包括：1. 台桌型隔振光学平台：具有良好的隔振效果，采用高分子复合橡胶垫，能提高对高频振动的隔振能力。
隔振支撑为优质钢管焊接而成，整体坚固可靠，可选用安装标准移动脚轮，方便在工作场所内移动使用。
2. CP-SN系列双频阻尼隔振光学平台：锥形阻尼隔振光学平台，组合蜂窝面板、精密橡胶阻尼隔震垫和锥形水平轴承调节机构，具有良好的缓冲、隔振效果。
支撑腿上方引入双频阻尼系统，可有效消除水平及垂直方向的振动。
3. HGZT系列标准阻尼光学平台：具有稳定可靠的隔振性能，台面采用高分子复合材料，坚固耐用。
支架为优质钢板制成，装有精密调节机构，可调节光学平台的水平和垂直方向。
4. HGZO系列精密阻尼光学平台：台面为高分子复合材料，支架采用优质钢板制成。
精密调节机构可调节水平、垂直方向，满足不同的使用需求。
5. HGZQ系列气浮隔振光学平台：由不锈钢无磁台面和标准阻尼支架组成，支架上方安装有自制调节座，下方安装有重型脚杯，用于调节光学平台高度和水平。
6. HGZK系列科研级气浮隔振光学平台：由不锈钢无磁台面和标准阻尼支架组成，支架上方安装有自制调节座，下方安装有重型脚杯，用于调节光学平台高度和水平。
具有带脚轮和不带脚轮两种可选类型。
7. HGZM系列POM无磁光学平台：由POM无磁台面和标准阻尼支架组成，支架上方安装有自制调节座，下方安装有重型脚杯，用于调节光学平台高度和水平。
具有带脚轮和不带脚轮两种可选类型。
8. HGZD系列大理石光学平台：由大理石台面和标准阻尼支架组成，支架上方安装有自制调节座，下方安装有重型脚杯，用于调节光学平台高度和水平。
具有带脚轮和不带脚轮两种可选类型。
9. HGZJ系列小型气浮桌面光学平台：台面采用高分子复合材料制成，具有优良的抗冲击性能和稳定性。
支架采用优质钢板制成，配备精密调节机构，可调节水平和垂直方向。
适用于各种小型光学仪器或实验设备的隔振。
地面式主动隔振平台安全操作及保养规程
地面式主动隔振平台安全操作及保养规程前言地面式主动隔振平台作为一种先进的机械设备，广泛应用于实验室、精密机械加工、测量检测等领域，并且对精度和稳定性要求较高。
为确保设备安全可靠性，延长设备使用寿命，本文将详细描述地面式主动隔振平台的安全操作规程及保养规程，希望对用户在使用过程中提供指导和帮助。
安全操作规程装置环境与标准•地面式主动隔振平台底部不应直接接触地面，应放在稳定的水泥地面或混凝土地面上。
•周围机械设备与工具需要满足先进、稳定、安全、可靠等标准，应与地面式主动隔振平台相容，并且具备良好的静电保护性能。
•建议使用额定电压为220V，电压变动范围不超过±5%的电源。
使用过程中建议装置配备对过压、断电、欠压及雷击等事件具有保护能力的综合性保护装置。
操作环境•操作者需要了解操作流程和技术要求，规范操作流程，并在操作前进行个人防护，着实地穿戴齐全的工作服和工作鞋。
•工作区域清洁卫生，不允许乱堆放工具、杂物或者升降板及其他设备不能嵌入的物品影响升降板的操作与安全，严禁脚踏、跳跃或施加较大外力。
•确保升降平台下方无人，启动设备前应该确认升降平台的周围无人工作以及检查设备的使用条件是否在规定范围内。
操作流程1.进入操作室。
确认操作区域已经清洁卫生，无影响升降板操作的工具、设备或杂物等，检查升降设备的电路、控制器、变压器、电磁阀的工作状态是否正常。
连接设备电源，并确认设备是否有防雷击措施。
2.开机操作。
打开电源，等待设备自检完毕。
启动之前需要将设备各个部分的运行情况检查清晰，运行一定时间后再进行对设备的操作。
3.操作设备。
升降设备在不稳定条件下运行，操作时不要同时做多项操作，以免降低设备的稳定性，尤其避免其超载使用。
建议使用定额的负荷或重量，升降设备不得超负荷。
设备使用不合适的地方会导致设备发生异常，当设备发生异常时，需要及时的排查原因与处理出现的问题。
4.关机操作。
当设备使用时间达到规定时间后需要进行关机操作，关闭电源，并在检查升降设备是否有人时，将其升至最上端。
主动隔振相关知识共24页
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
END
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
隔振基本原理
四、高频/低频隔振
低频振动的隔离
ＴＨＡＮＫ ＹＯＵ！
四、高频/低频隔振
高频振动的隔离
四、高频/低频隔振
高频振动的隔离高频/低频隔振
低频振动的隔离
1.对隔离大地脉动目前可选用气垫 2.对要求特别严格的实验室应当通过选点和采取隔振措
施相结合的办法来克服 3.采用局部零件隔振方法,而“长周期惯性悬挂”是可取
当 阻 尼 不 可 忽 略 时
二、ω和ρ对隔振效果的影响
二、ω和ρ对隔振效果的影响
三、隔振器的设计
积极隔振
消极隔振
高频振动干扰的隔离（100Hz以上） 中频振动干扰的隔离（ 6Hz以上至100Hz之间） 低频振动干扰的隔离（ 5Hz以下）
三、隔振器的设计
三、隔振器的设计
当确定隔振系统的参数后，还应根据具体要求选好隔振系 统的结构形式。
尽量使系统的质量中心处在垂直平面的中心轴上(结构的 中心轴上)。
最好使系统的质量中心在水平位置上处于弹性元件的支承 水平面附近，以提高系统的横向稳定性。
四、高频/低频隔振
高频振动的隔离
高频干扰往往振幅较小而频率高，它常会引起弹性元 件的纵向弹性共振。
在发生纵向弹性共振的情况下,负荷的弹性元件本身 则变成一个有分布参数的线性振动系统。隔振系统除有集 中参数的线性振动系统的一个固有频率ω0外，还有其他共 振频率ωk，这就是弹性元件的纵向弹性固有振动频率。所 以在设计隔振系统时，除考虑到集中参数的线性振动规律 外，还应注意不使主要的干扰频率与隔振系统的纵向固有 弹性振动频率相同，从而保证整个隔振系统在干扰力的作 用下能获得良好的隔振效果。
隔振基本原理及应用
主要内容
隔振的基本原理 ω和ρ对隔振效果的影响 隔振器的设计 高频、低频隔振
隔振原理及一次隔振器动力参数设计
弹簧的最小、工作和极限变形量分别为：弹簧的最小、工作和极限变形量分别为：
与之所对应的力分别为：与之所对应的力分别为：
注：1、符号意义： ——激振力幅值，N； ——支承运动位移幅值，m； ——激振力或支承运动的圆频率，rad/s； ——简谐激励稳态响应幅值，m； ——隔振弹簧在数值为 的静力作用下的变形量， ，m； ——支承简谐运动，隔振物体与基础相对振动（ ）R的振幅，m； ——系统的固有频率， ，rad/s； ——频率比， ； ——阻尼比， ；
（2） 当 时，从绝对传递系数 公式中还可看出，阻尼会降低隔振效果，所以，在隔振器设计中并不人为的加入阻尼
（3） 当 时，随着频率比的增加，隔振效果将更好；但当 时，随着频率比Z的增加，隔振效果的改善已不显著；当 ，随着频率比的增长，隔振效果的改善已变得微小。所以，设计中频率比Z常在2～10的范围内选取，最常用的频率比选取范围为3～5
'
隔振原理及一次隔振器动力参数设计
项目
主动（积极）隔振
被动（消极）隔振
隔振目的
机械设备本身为振源，为减少振动对周围环境的影响，即减少传给基础的动载荷，将机械设备与基础隔离开来
振源来自于基础运动，为了使外界振动尽可能少地传到机械设备中来，将机械设备与基础隔离开来
力学模型
…
运动微分方程：
稳态解：
稳态解振幅B与相位角 的计算公式如下：
设计条件
:
在已知机械设备总体质量 和激振圆频率 的条件下，可根据要求的隔振系数 进行隔振器的动力参数设计。如果还知道激振力幅值，可根据基础所能承受的动载荷进行隔振器的动力参数设计
在已知机械设备或装置的总体质量 和支承运动圆频率 的条件下，可根据隔振系数 进行隔振器的动力参数设计。如果还知道支承运动位移幅值，可根据机械设备允许的运动位移幅值进行隔振器的动力参数设计
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G( s)
cs (k g d ) ms2 cs （k g d）
利用作动器与小刚度弹簧串联获得大刚度的方法
作动器分别直接和间接驱动减振体的刚度变化曲线
由此图可以看到，如果在AVI系 统采用如图2所示的作动器刚度放大 机构，只有在大幅度提高控制器相 对精度的情况下才不致恶化主动隔 振系统的隔振性能 对作动器的输出刚度放大，降低了系 统对反馈增益的要求，但以提高控制器的 相对精度和作动器行程为代价，但刚度放 大机构的有效输出行程与刚度放大倍数成反 比，对控制器的相对精度要求与刚度放大倍数成正比。
该空气弹簧隔振平台对低频的隔振 效果不是理想，对高频的隔振效果 比较理想，但达到一定程度后，振 动传递率的变化就很缓慢了。
[3]汽车囊式空气弹簧变刚度特性拟合分析，西北工业大学 通过有限元仿真得到空气弹簧的动态特性曲线并进行弹簧刚度的多项 式拟合，研究了定压条件下，不同初始高度（初始负载）对空气弹簧 动态曲线的影响。
Se2 dSe k n( P Pa ) V dx
式中： Pa 是气囊表压和大气压，V是气囊容积， S e 是气囊的有效面积， n是气体变化过程的多变指数，x是气囊的垂向变形。 气囊隔振器的横向刚度通常由 试验数据的刚度，其大小与气囊 隔振器的结构形式有很大关系。
图2气囊隔振器与橡胶隔振器动态性能
[5]基于磁悬浮隔振器的主动隔振控制实验研究，中国科学技术大学 提出的一种改进的归一化变步长的LMS算法，设计了自适应前馈主动 隔振控制律，并在实验平台上进行了实验，磁悬浮隔振器的基频主动 隔振效果显著
振频率为5 Hz时目标点的加速度响应
对目标点的振动具有良好的抑制作用
4 学习总结
• 通过阅读一些国内文献，我对主动隔振技术的国内外发展 现状有了一定了解，对空气弹簧，电磁作动器的工作原理 有了初步认识。 • 熟练地阅读外文文献，了解国外的发展状况是每个研究生 应必备的技能。今后我将加强这方面的能力，争取每周阅 读至少4篇外文文献，望老师和同学监督。
利用空气弹簧参数的计算方法，分析了连接管路直径、管长、气囊体积 、附加气室体积等设计参数对空气弹簧悬挂系统性能的影响。
管长对空气弹簧隔振因数的影响
Байду номын сангаас
气囊体积对空气弹簧减振因数的影响
附加气室对空气弹簧动力性能的影响
2 磁悬浮隔振
[3]磁悬浮隔振器动态电磁力实验与建模，中国科技大学
对原有模型进行了修正，给出了新的考虑频率因素的修正模型；并且设计 了基于MTS809的动态电磁力实验建模方案，直接根据电磁力实时测量数据辨 识得到动态电磁力修正模型，而不需要对磁路进行任何假设。 采用模型： i2 F 2 ( g ）
2 空气弹簧隔振
• [1] 船舶主机气囊隔振系统动态特性分析，．海军工程大学振动与噪声研究 所 提出了将气囊隔振器应用于船舶主机隔振，介绍了该隔振装置的特性， 并进行了动力学分析。各气囊压力的分布而对主机输出端的位移有一定影响 ，通过优化设计使联轴节的振动最小。
图1 气囊隔振系统示意图
气囊隔振器的刚度按照下式确定：
Thank you !
空气弹簧初始高度不 同，则空气弹簧的特性 曲线也发生改变。
当空气弹簧初始高度相同且无负载时，得到的理论刚度曲线和仿真刚度 曲线基本相同
由于初始高度不同，实际空气弹簧承载刚度值比理论工况下大，实际 刚度变化曲线并非等同于计算公式中依照形变量偏移后的初始刚度曲 线。
[4]空气弹簧参数对动力学性能的影响，西南交通大学
主动隔振相关知识学习汇报
主要内容
国内外研究现状
空气弹簧隔振 磁悬浮隔振 学习总结
1 国内外研究现状
• 山东大学针对柴油机等船载动力机械的主动浮筏隔振系统 • 哈尔滨工程大学的舰船主机辅机的双层隔振系统主动隔振 研究。 • 日本Mitsuhashi等研究的船用柴油机双层隔振系统。 • 川崎重工的Sakamoto等[25]采用电磁式主动执行机构代替 液压伺服机构研究了柴油发电机组的主动隔振技术。 • 美国开发的主动噪声和振动控制系统（ANVC）。 • 哈尔滨工程大学的舰船主机辅机的双层隔振系统主动隔振 研究。
随频率增大，， 也随之增大
电磁力是不同的，在气隙较 小时，频率越低电磁力越大，但 随着气隙增大，这种趋势有所改 变。而且，动态电磁力曲线与静 态电磁力曲线有明显的不同，说 明了动态电磁力实验建模与用频 率修正模型的必要性。
[4]主动隔振作动器刚度放大与控制误差分析,中国科学院
研究了主动隔振系统中作动器的刚度放大与控制误差问题，分析了控 制器的输出误差均匀分布时主动隔振系统的隔振性能。 传递函数：
表2 气囊隔振系统与橡胶隔振系统的位移响应
可见，气囊隔振系统的隔振性能远远优于橡胶隔振系统，在稳态激励下产的 位移也在可容许的范围内。
表3同气压分布情况主机输出端动态位移
由计算结果可知，气囊隔振系统的固有频率、力传 递等特性对气囊隔振器的气压分布不敏感。
图3不同压力分布的系统动态响应
[2]空气弹簧隔振平台的振动传递率研究，机械设计与制造
计算了其结构参数固有频率为10.0rad/s 和阻尼比为0.0153，压电式 加速度传感器获取激励信号，经过频域积分，将信号转换为位移信号 ，利用单自由度振动系统模型求出了其振动传递率。
利用位移求得振动传递率 LTO 59.5dB ，利用激振频率求得 的振动传递率 LTO 57.1dB