噪声和振动控制中阻尼技术的理解
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。
了解阻尼对振动系统的影响及应对方法
了解阻尼对振动系统的影响及应对方法阻尼是振动系统中一个重要的参数，它对振动系统的影响不可忽视。
在本文中，我们将探讨阻尼对振动系统的影响以及应对方法。
一、阻尼对振动系统的影响阻尼是指振动系统中的能量损耗过程，它可以减小振动系统的振幅，并使其逐渐趋于稳定状态。
阻尼的存在可以消除振动系统的过渡过程，使其更加稳定和可靠。
1. 减小振幅阻尼的主要作用之一是减小振动系统的振幅。
当振动系统受到外界激励时，如果没有阻尼的存在，振动系统将会不断地振荡下去，振幅可能会越来越大，甚至导致系统失控。
而有了阻尼后，能量损耗将会使振幅逐渐减小，使系统保持在一个合适的范围内。
2. 调整振动频率阻尼还可以调整振动系统的频率。
在没有阻尼的情况下，振动系统的频率由其固有频率决定。
但是，当阻尼存在时，振动系统的频率将会发生变化。
具体来说，阻尼会使振动系统的固有频率减小，从而影响系统的振动特性。
二、应对方法在实际应用中，我们常常需要对振动系统进行控制和调节，以满足特定的需求。
下面是一些常用的应对方法：1. 增加阻尼如果振动系统的振幅过大或频率不稳定，可以考虑增加阻尼来控制振动。
增加阻尼的方法有很多种，例如增加阻尼材料的摩擦力、调整阻尼器的参数等。
通过增加阻尼，可以有效地减小振动系统的振幅，并使其更加稳定。
2. 优化结构设计在设计振动系统时，可以通过优化结构设计来减小振动的影响。
例如，在建筑物的设计中，可以合理选择材料、增加结构的刚度等，以减小振动系统的振幅。
此外，还可以采用隔振措施，如增加隔振垫、设置隔振支座等，来减小振动对周围环境的影响。
3. 使用控制器在一些需要精确控制振动的应用中，可以使用控制器来实现振动系统的控制。
控制器可以根据实际需求调整振动系统的参数，以实现对振动的精确控制。
例如，在飞机的自动驾驶系统中，控制器可以根据飞行状态和航线要求，调整飞机的姿态和振动，使其保持稳定和平稳。
总结起来，了解阻尼对振动系统的影响及应对方法对于设计和控制振动系统具有重要意义。
机械工艺中的振动与噪声控制技术
机械工艺中的振动与噪声控制技术在现代工业生产中，机械工艺的广泛应用极大地提高了生产效率和质量，但随之而来的振动与噪声问题也给工作环境和设备的稳定运行带来了诸多挑战。
振动不仅会影响机械的精度和寿命，还可能通过结构传递引发噪声，对操作人员的身心健康造成损害，同时也可能干扰周边环境。
因此，深入研究和应用振动与噪声控制技术对于提高机械工艺的性能和可持续发展具有重要意义。
机械振动与噪声产生的原因多种多样。
首先，机械部件的不平衡是常见的原因之一。
例如旋转部件如轴、叶轮等，如果在制造或安装过程中存在质量分布不均匀的情况，高速旋转时就会产生离心力，从而引发振动。
其次，机械部件之间的配合间隙不当也会导致振动。
例如，轴与轴承之间的间隙过大或过小，都会使运动不平稳，产生振动。
再者，传动系统中的误差，如齿轮的啮合不良、皮带的松紧不均等，也会引发振动，并进一步产生噪声。
另外，工作载荷的变化、设备的安装基础不稳固等因素同样可能引起振动和噪声。
为了有效地控制机械工艺中的振动与噪声，我们可以从多个方面入手。
首先是优化机械设计。
在设计阶段，应充分考虑部件的平衡、配合精度和传动的平稳性。
例如，对于旋转部件，可以通过精确的加工和平衡校正来减少不平衡量；在选择传动方式时，应优先考虑传动平稳的类型，如采用同步带传动代替普通的 V 带传动。
材料的选择也对振动与噪声控制有着重要影响。
使用具有良好阻尼特性的材料可以有效地吸收振动能量，减少振动的传递和噪声的辐射。
例如，在一些关键部位使用橡胶、高分子聚合物等阻尼材料，可以起到减振降噪的效果。
在机械结构方面，可以通过改进结构的固有特性来控制振动。
例如，增加结构的刚度可以提高固有频率，避免与激励频率重合，从而减少共振的发生；采用合理的结构布局，如对称设计、分散载荷等，可以使振动分布更加均匀，降低局部振动的强度。
对于已经存在的振动和噪声问题，采用减振和降噪的装置是一种有效的解决方法。
常见的减振装置包括弹簧减振器、橡胶减振器等，它们可以将振动源与基础隔离开来，减少振动的传递。
阻尼器简介演示
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阻尼器的工作原理
总结词
阻尼器通过材料的内摩擦或能量转换机制来吸收或转换能量，从而减小振动或噪 音。
详细描述
阻尼器的工作原理主要是利用材料的内摩擦或能量转换机制来吸收或转换能量。 当阻尼器受到外界激励时，内部材料会发生形变或振动，通过内摩擦力将机械能 转换为热能，从而达到减小振动或噪音的目的。
阻尼器的应用领域
利用摩擦力进行能量耗散的阻尼器。
详细描述
摩擦阻尼器主要利用接触面之间的摩擦力进行能量耗散，常见于各种机械系统、车辆和建筑结构中。 它们通过在阻尼器内部设置摩擦元件，使结构振动产生的能量通过摩擦力转化为热能，从而达到减振 降噪的目的。
隔振阻尼器
总结词
利用振动隔离原理进行能量耗散的阻尼 器。
VS
详细描述
保护结构
通过吸收能量，阻尼器可以保 护结构免受损坏，延长其使用
寿命。
控制振动
阻尼器可以有效地控制结构的 振动，提高其稳定性和舒适度
。
易于安装
阻尼器通常结构简单，易于安 装和维护。
缺点
成本较高
相比其他减震装置，阻尼器的 制造成本较高。
适用范围有限
阻尼器的性能受限于其特定的 应用范围，对于不同的结构和 环境可能需要不同类型的阻尼 器。
阻尼器在各领域的应用拓展
航空航天领域
随着航空航天技术的不断发展， 阻尼器在航空航天领域的应用将 进一步深化，以提高飞行器和航
天器的稳定性和安全性。
汽车工业
汽车工业对阻尼器的需求量巨大 ，未来阻尼器在汽车工业中的应 用将更加广泛，以提高汽车的舒
适性和安全性。
建筑领域
阻尼器在建筑领域的应用将进一 步拓展，以提高建筑的隔振、减 震和隔音性能，提升居住和工作
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。
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阻尼和阻尼比例对振动的实际效果
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阻尼是指物体在运动过程中受到的阻力，使物体的运动逐渐减小的过程。
阻尼可以减少振动的幅度，从而降低噪音和振动对周围环境的影响。
阻尼可以保护机械设备和结构，避免因过度振动而产生的破坏。
阻尼可以改善机械设备的运行平稳性和精度，提高生产效率和产品质量。
阻尼材料：用于吸收振动能量，减少结构振动和噪声
阻尼结构：设计具有阻尼性能的结构，如阻尼隔振器、阻尼减震器等
阻尼优化：通过调整阻尼比例，优化减震降噪效果
阻尼应用场景：广泛应用于建筑、机械、航空航天等领域
阻尼比例对控制系统的稳定性有重要影响
阻尼比例的调整可以改变系统的响应速度和超调量
在实际工程中，需要根据具体需求选择合适的阻尼比例
阻尼和阻尼比例的实验研究方法：通过实验获取阻尼和阻尼比例对振动的实际效果数据，分析其影响规律。
实验结果的应用：将实验结果应用于实际工程中，如机械振动控制、减震降噪等。
实验结果的推广：将实验结果推广到其他领域，如航空航天、交通运输等，为相关领域提供参考和借鉴。
实验结果的应用前景：探讨实验结果在未来的应用前景，如智能减震、振动能回收等。
阻尼可以有效地减小共振现象的发生，从而避免因共振导致的结构破坏。
阻尼可以改善机械系统的动态性能，提高系统的稳定性。
阻尼可以减少振动的幅度，使振动逐渐减弱。
阻尼作用能够吸收振动能量，并将其转化为其他形式的能量，如热能。
不同类型的阻尼对振动频率的影响不同
阻尼比例与振动频率的关系呈反比
阻尼的大小直接影响振动的衰减速度
航空航天：阻尼比例对飞行器稳定性的影响
阻尼是什么_知识大全
阻尼是什么_知识大全相信很多人都不知道阻尼是什么吧，那么它到底是什么呢?以下是小编整理的关于阻尼的相关内容，欢迎阅读和参考!阻尼是什么_知识大全阻尼(英语：damping)是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，以及此一特性的量化表征。
在电学中，是响应时间的意思。
阻尼(damping) 的物理意义是力的衰减,或物体在运动中的能量耗散。
通俗地讲，就是阻止物体继续运动。
当物体受到外力作用而振动时,会产生一种使外力衰减的反力,称为阻尼力(或减震力) 。
它和作用力的比被称为阻尼系数。
通常阻尼力的方向总是和运动的速度方向相反。
因此,材料的阻尼系数越大,意味着其减震效果或阻尼效果越好。
在五金配件中的应用：阻尼铰链，阻尼滑轨等。
拓展阅读：阻尼释义在机械物理学中，系统的能量的减小——阻尼振动不都是因“阻力”引起的，就机械振动而言，一种是因摩擦阻力生热，使系统的机械能减小，转化为内能，这种阻尼叫摩擦阻尼;另一种是系统引起周围质点的震动，使系统的能量逐渐向四周辐射出去，变为波的能量，这种阻尼叫辐射阻尼。
阻尼是指阻碍物体的相对运动、并把运动能量转化为热能或其他可以耗散能量的一种作用。
阻尼的作用主要有以下五个方面：(1)阻尼有助于减少机械结构的共振振幅，从而避免结构因震动应力达到极限造成机构破坏;(2)阻尼有助于机械系统受到瞬时冲击后，很快恢复到稳定状态;(3)阻尼有助于减少因机械振动产生的声辐射，降低机械性噪声。
许多机械构件，如交通运输工具的壳体、锯片的噪声，主要是由振动引起的，采用阻尼能有效的抑制共振，从而降低噪声;(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。
各类机器尤其是精密机床，在动态环境下工作需要有较高的抗震性和动态稳定性，通过各种阻尼处理可以大大的提高其动态性能;(5)阻尼有助于降低结构传递振动的能力。
在机械系统的隔振结构设计中，合理地运用阻尼技术，可使隔振、减振的效果显著提高。
噪音与振动控制
噪音与振动控制噪音与振动控制噪音和振动是现代社会不可避免的问题，对于人们的生活、健康和环境都会造成不良影响。
噪音不仅会影响大家的健康，还会干扰我们的日常生活，影响我们的工作效率和生产效率，影响我们的睡眠质量，而振动也会产生相应的影响，如建筑物的振动会造成结构不稳定、损坏和裂缝，使建筑物寿命缩短，影响安全性和舒适度，而机械设备的振动也会对其使用寿命和性能产生影响，同时也会产生噪音，引起环境污染和健康风险。
因此，噪音和振动控制已成为一个关键技术问题。
噪音控制噪音控制的方法可以从源头控制、传播路径控制、接收体控制等方面入手，以下是具体的控制方法：1.源头控制：通过改变噪声源的性质或消除噪声源来控制噪声。
如控制机器噪声、振动，使用低噪声电器等，从而减少对周围环境的噪音污染。
2.传播路径控制：通过隔离或消除噪声传播路径上的声音来减少噪声的传播，如在建筑物内安装隔音材料、采用隔音玻璃等措施。
3.接收体控制：通过加强接收体（如居住者、听众等）的保护来减少噪声的影响。
在居住地装隔音门窗等，同时佩戴防止噪声的耳塞。
4.综合控制：综合运用源头控制、传播路径控制、接收体控制等措施来控制噪声，对特别重要区域使用双重隔音技术。
振动控制振动控制主要是对振动的能量进行消耗、反相和隔离来遏制振动的扩散，具体的控制方法如下：1.质量控制：通过增加质量来增加系统的耐振性能。
2.刚度控制：通过增强结构的刚度来提高系统的抗振性。
3.阻尼控制：通过适当的阻尼有针对性地降低系统的共振频率，消除振动能量。
4.隔振控制：通过采用隔振措施切断振动的传递路径，如采用弹性支座、隔振橡胶等，从而达到振动控制的目的。
噪音和振动控制是一个涉及多个方面的技术和工程问题，需要综合考虑和实践，在不同场合、不同需求情况下采取不同的技术方法和工程措施，从而达到控制噪音和振动的目的，提高人们的生活质量和工作效率。
矿山地下噪音与振动控制
缺乏有效的监测 和预警系统，难 以及时发现和处 理问题
缺乏专业的技术 人才，难以满足 市场需求
未来技术发展趋势与展望
智能化：利用人工智能、大数据等技术实现噪音与振动的自动监测和控制 绿色化：采用环保材料和工艺，降低噪音与振动对环境的影响 集成化：将噪音与振动控制技术与其他矿山安全技术相结合，提高整体安全性能 标准化：制定统一的噪音与振动控制技术标准，提高技术应用效果和推广范围
矿山地下噪音控制方法
采用低噪声设备：选择低噪声的机械设备，减少噪音产生 隔音措施：在设备周围设置隔音墙、隔音罩等，降低噪音传播 吸声材料：在墙壁、天花板等处使用吸声材料，吸收噪音 减振措施：在设备底座安装减振器，减少振动产生的噪音 优化作业流程：合理安排作业时间，减少噪音对工人的影响 加强管理：制定严格的噪音控制制度，加强监管，确保噪音控制在合理
矿山地下振动控制技术在隧 道施工过程中的应用
矿山地下振动控制技术在爆 破作业过程中的应用
矿山地下振动控制技术在采 矿过程中的应用
矿山地下振动控制技术在地 震监测与预警过程中的应用
05
矿山地下噪音与振动控制技术发展前景
当前技术存在的不足与挑战
技术成熟度不高， 稳定性和可靠性 有待提高
成本较高，难以 大规模推广应用
案例一：澳大利亚某矿山采用减振技术，有效降低噪音和振动 案例二：美国某矿山采用隔声技术，有效降低噪音和振动 案例三：加拿大某矿山采用降噪技术，有效降低噪音和振动 案例四：德国某矿山采用振动控制技术，有效降低噪音和振动
矿山地下噪音与振动控制实践经验总结与启示
实践经验：采用先进的降噪技术和设备，如隔音墙、吸声材料等 案例分析：某矿山通过实施降噪措施，有效降低了噪音和振动，提高了生产效率 启示：矿山地下噪音与振动控制需要综合考虑技术、经济、环保等多方面因素 建议：加强矿山地下噪音与振动控制的研究和应用，提高矿山安全生产水平
工程噪声隔振与阻尼
5.1.3 隔振元件选择与设计
5.1.2 隔振元件
理论上讲，凡是具有弹性的材料均能作为隔振元件，但实 际工程应用上受到很多条件的限制，例如能否大量供应， 性能是否稳定，使用寿命长短是否具有防水、防油、防火 性能等。
1. 隔振器
它是一种弹性支撑元件，是经专门设计制造的具有单个形 状的、使用时可作为机械零件来装配安装的器件。最常用 的隔振器可分为：弹簧隔振器，包括金属螺旋弹簧隔振器、 金属蝶形弹簧隔振器、不锈钢丝绳弹簧隔振器，金属丝网 隔振器，橡胶隔振器，橡胶复合隔振器以及空气弹簧隔振 器等。
缺点是对于一些阻尼系数较小的隔振器，容易发生共振， 则很可能损坏机械设备，使用时应精心设计，并在弹簧两 端加橡胶垫板或在钢丝上粘附橡胶以提高阻尼。其次，金 属弹簧的水平刚度较竖直刚度小，容易产生晃动，因而常 须附加一些阻尼材料。
5.1.2 隔振元件
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。
好 较好
极少应用
不方便 高
5.1.3 隔振元件选择与设计
1. 隔振元件的选择
(1)频率 f0/ f 1/ 2 (1/2.5~1/4.5)。固有频率f0≥20~30Hz， 用毛毡、软木、橡胶垫或较硬的隔振器； f0=2~10Hz，选 弹簧、橡胶或复合隔振器； f0=0.5~2Hz，选弹簧或空气弹 簧隔振器。
振动阻尼系数
振动阻尼系数振动阻尼系数是描述振动系统能量耗散特性的重要参数，它在工程领域具有广泛的应用。
振动阻尼系数越高，系统的振动能量耗散越快，减振效果越好。
本文将介绍振动阻尼系数的概念、计算方法、工程应用及提高振动阻尼系数的技术措施。
一、振动阻尼系数的概念与作用振动阻尼系数是指在振动系统中，单位振动能量通过阻尼器耗散的速率。
振动阻尼系数越大，说明系统的能量耗散越快，振动幅度衰减越快。
振动阻尼系数主要用于评估振动系统的减振性能，它在工程设计中具有重要意义。
二、振动阻尼系数的计算与测量振动阻尼系数的计算通常基于振动系统的运动方程。
在简谐振动中，振动阻尼系数可以通过以下公式计算：c = (ω - ω0) / √(k - μk)其中，c为振动阻尼系数，ω为系统的固有频率，ω0为激励频率，k为弹簧系数，μ为摩擦系数。
在实际工程中，振动阻尼系数的测量方法主要包括试验测量和计算分析两种。
试验测量方法包括半功率带宽法、共振法等；计算分析方法主要是基于有限元软件，对振动系统的模态参数进行识别，从而得到振动阻尼系数。
三、振动阻尼系数在工程应用中的重要性振动阻尼系数在工程应用中具有重要意义。
高振动阻尼系数可以提高系统的减振性能，降低振动噪声，提高设备的运行稳定性和寿命。
在工程设计中，合理选择振动阻尼系数是实现减振降噪目标的关键。
四、提高振动阻尼系数的方法与技术提高振动阻尼系数的方法主要有以下几点：1.选用高阻尼材料：高阻尼材料具有较大的能量耗散能力，可以提高振动系统的振动阻尼系数。
2.设计合理的结构：通过优化结构设计，提高系统的阻尼比，从而增加振动能量耗散。
3.采用阻尼器：在振动系统中加入阻尼器，可以提高系统的振动阻尼系数。
4.控制激励条件：降低激励幅值和频率，减小振动系统的振动能量输入，从而提高振动阻尼系数。
五、振动阻尼系数在减振降噪领域的应用振动阻尼系数在减振降噪领域具有广泛的应用。
例如，在汽车、火车等交通运输领域，通过提高振动阻尼系数，可以降低车辆行驶过程中的振动噪声，提高乘坐舒适性；在建筑结构中，采用高振动阻尼系数材料，可以有效降低结构的振动响应，减轻地震作用下的破坏程度。
噪声与振动控制技术基础
噪声与振动控制技术基础
噪声与振动控制技术基础
噪声与振动是在机械、电子、建筑等领域中广泛存在的问题。
噪声与振动控制技术是指通过采取各种措施，降低或消除机器、设备和建筑物等在运行时产生的噪声和振动的技术手段。
噪声是指不期望的声音，它会引起对人体的身体和心理上的影响，如耳鸣、失眠、焦虑等。
因此，噪声控制的目标是降低噪声水平，减少对人类的危害。
振动是指物体在运动中围绕其平衡位置的周期性摆动或震动。
振动控制的目标是通过降低振动水平，减少对设备和结构的损害，提高设备和结构的可靠性和寿命。
常用的噪声与振动控制技术包括：吸声、隔声、降噪、振动隔离、阻尼控制等。
吸声和隔声技术是通过材料的吸声和隔声性能，将声波反射、散射和吸收来抑制噪声；降噪技术是利用声音的相消干涉原理，将噪声与反相噪声相抵消；振动隔离技术是通过使用隔振材料或隔振器，在振动源和被振动物之间建立隔离层来降低振动传递；阻尼控制技术是通过在振动系统中添加阻尼元件，将振动能量转化为热能来消耗振动能量。
在实际应用中，噪声与振动控制技术需要根据具体的应用领域和需求进行选择和
组合。
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。
钢结构的振动与噪音控制技术
钢结构的振动与噪音控制技术随着现代建筑结构和工程领域的发展，钢结构建筑在项目中得到越来越广泛的应用。
然而，钢结构建筑在使用过程中常常面临着振动及噪音问题。
这不仅对建筑物本身的结构安全和使用寿命造成潜在威胁，还会对建筑周围的环境和人们的生活造成影响。
为了解决这一问题，钢结构的振动与噪音控制技术应运而生。
一、振动控制技术钢结构的振动是由于外部激励（如风荷载、交通震动、设备震动等）或内部激励（如机械振动、工业操作等）所引起的。
这些振动会传导到建筑结构中，进而引起不同程度的振动响应。
钢结构的振动控制技术通过在结构中引入阻尼、减振器、刚度调节等手段，抑制或消散振动能量，从而达到减小结构振动幅值的目的。
1. 阻尼技术阻尼技术是钢结构振动控制中较常用的一种方式。
其中，主要包括材料阻尼和结构阻尼两种形式。
材料阻尼通过调整材料的特性和结构的组成来实现。
例如，在结构的关键部位添加高阻尼材料，能有效地吸收和消散振动能量，减小结构振动幅值。
而结构阻尼主要通过改变结构的某些部分的刚度和阻尼特性来达到减振的目的。
例如，在钢结构中加入撑杆、减震墩等减振措施，能有效地吸收和减小振动能量的传播。
2. 减振器技术减振器技术是另一种常用的振动控制手段。
它通过在结构中引入减振器来改变结构的动力特性，从而减小结构的振动响应。
常见的减振器包括液体阻尼器、摆式阻尼器和不锈钢丝绳减振器等。
这些减振器能够根据结构振动的频率和振幅进行相应的调整，从而提高结构的振动控制效果。
二、噪音控制技术钢结构建筑产生的噪音主要有两种来源：一是外界噪声源的传导；二是内部噪音源的振动传导。
钢结构的噪音控制技术主要通过优化结构设计、选择合适的材料和采用隔声阻尼措施来减小噪音产生和传导的影响。
1. 结构设计优化结构设计优化是噪音控制的重要手段之一。
通过合理设置结构布局、增加结构的质量和刚度等措施，能够减小结构振动的幅值，从而减小噪音的产生。
此外，选择合适的结构形式和尺寸，可以减少共振现象的发生，从而降低噪音的传导。
材料的阻尼
材料的阻尼材料的阻尼是指材料对物体振动的抑制能力，阻尼的存在可以减小或消除物体振动的幅度和持续时间。
在工程学和物理学中，阻尼被广泛应用于减震、抑制振动和噪声控制等领域。
阻尼可以分为内阻尼和外阻尼两种形式。
内阻尼是材料内部分子和晶体结构之间的摩擦和碰撞导致的能量损失。
例如，在弹性材料中，当物体受到外力造成振动时，材料内部的分子和离子会发生摩擦，导致能量的转换和消耗，减小振动的幅度和持续时间。
内阻尼通常被描述为材料的损耗因子，其值越大表示材料对振动的抑制能力越强。
常见的具有内阻尼特性的材料包括塑料、橡胶和聚合物等。
外阻尼是通过在物体周围引入阻尼材料或结构来实现的。
外阻尼主要通过吸收振动能量或将其转换为其他形式的能量来抑制振动。
常见的外阻尼材料包括泡沫材料、橡胶垫和缓冲材料等。
在建筑领域，外阻尼被广泛应用于减震装置和隔音材料中，以降低地震、风力和机械振动对建筑物的影响。
材料的阻尼特性对于减少振动对结构和设备的破坏具有重要意义。
例如，在交通运输设备中，如汽车、飞机和火车，阻尼材料的应用可以降低振动和噪声，提高乘坐舒适度和安全性。
在工业设备中，通过在机械结构和底座材料中引入阻尼材料，可以有效减少振动和震动对设备的破坏和噪声的产生，提高设备的运行稳定性和寿命。
此外，阻尼材料还可以在减震器、振动台和模拟装备等实验设备中使用。
通过调节阻尼材料的种类和厚度，可以模拟不同的振动环境和条件，以评估结构和设备的抗振性能。
总之，材料的阻尼是实现减震、抑制振动和噪声控制的重要手段。
通过合理选择和应用阻尼材料，可以有效减少振动对结构和设备的破坏，提高安全性和使用寿命。
在未来，随着技术的不断发展，对高效阻尼材料的需求将持续增长，以满足对振动控制的更高要求。
阻尼_精品文档
阻尼引言在物理学中，阻尼是指由于各种因素而减弱或消耗能量的过程。
阻尼在许多领域都起着重要的作用，包括机械、电路、声学以及其他工程领域。
本文将介绍阻尼的概念，以及在不同领域中的应用。
1. 阻尼的定义和类型阻尼是指在物理系统中减少振荡或回归平衡状态的过程。
它可以通过消耗或转换能量来实现。
根据阻尼的性质和机制的不同，可以将阻尼分为三种类型：粘滞阻尼、干摩擦阻尼和流体阻尼。
1.1 粘滞阻尼粘滞阻尼是指通过粘性材料带来的阻尼效应。
当物体在粘滞性介质中运动或流动时，分子之间的粘滞力会导致能量耗散，从而减弱振动或运动。
粘滞阻尼在机械系统中常常通过润滑油或液体来实现。
1.2 干摩擦阻尼干摩擦阻尼是指两个物体之间的接触面之间的摩擦力带来的阻尼效应。
当物体相对于彼此运动或振动时，摩擦力会将机械能减弱。
在机械系统中，通常使用减震器或减摩装置来引入干摩擦阻尼。
1.3 流体阻尼流体阻尼是指物体在流体介质中运动或流动时的阻尼效应。
流体阻尼取决于物体的形状、流体的粘性以及流动速度。
流体阻尼可以通过改变物体的形状或减小流体的粘度来控制。
2. 阻尼的应用2.1 阻尼在机械系统中的应用在机械系统中，阻尼可以减少机械系统的振动，提高系统的稳定性和精度。
一种常见的应用是在汽车悬挂系统中使用减震器来降低车身的振动。
减震器通过引入粘滞或干摩擦阻尼来消耗振动能量，从而减少车身的摇晃。
另外，阻尼还可以用于机械系统中的运动控制。
例如，在机器人控制中，通过控制阻尼来调节机器人的运动速度和停止时间，以达到精确的控制。
2.2 阻尼在电路中的应用在电路中，阻尼常常用于控制振荡电路的振幅和频率。
通过选择合适的电阻值和电容值，可以引入阻尼效应来减小振荡电路的振荡幅度。
这在无线电通信设备和音频设备中特别有用。
另外，阻尼还可以用于保护电路和电子设备。
例如，在电路设计中，可以使用阻尼电路来防止过电压或过电流对电子设备造成损害。
2.3 阻尼在声学中的应用在声学中，阻尼是控制声音传播和减少噪音的重要手段。
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噪声和振动控制中阻尼技术的理解
侯永振
（天津市橡胶工业研究所，天津 300384）
摘要：简要介绍了阻尼材料以自由阻尼、约束阻尼两种阻尼处理方式构成结构阻尼，以及阻尼技术用于振动隔离，通过降低共振可传递性，从而使振动和噪声得到控制的基本原理。
关键词：结构阻尼；振动隔离；阻尼处理；噪声降低
1 导论
机械运转产生的振动现象随处可见，飞机、舰船、机床、汽车、轨道交通（如城市轻轨火车）、水暖管道、纺织机械、空调器、电锯、升降机等机械发出较强的振动和噪声，不仅污染环境，还会影响设备的加工精度，加速结构的疲劳损坏和失效，缩短机器寿命，影响交通车辆的舒适性。
不论怎样的应用，通常都需要几种技术对噪声和振动进行有效控制，而每一种技术都有助于环境的更加安静。
对于大多数应用来说，可以采用四种控制噪声和振动的方法：（1）吸收；（2）使用障板和罩子；（3）结构阻尼；（4）隔振。
在这些分类中虽然有一定程度的相互交叉，但通过对问题的恰当分析和减振降噪技术的合理应用，每种方法都能够产生显著的减振降噪效果。
仅次于吸收材料和大块障板层的应用，通常还要弄明白减振降噪的原理。
因此，本文将集中介绍涉及降低结构振动的第（3）和第（4）种方法。
2 结构阻尼
结构阻尼降低振源处由冲击产生的稳态的噪
作者简介：侯永振(1957-),男，天津市橡胶工业研究所高级工程师，主要从事橡胶阻尼材料、橡胶减振材料及制品、橡胶防腐衬里、橡胶吸声材料及制品、乳胶手套、胶粘剂、橡胶杂品等研究和开发工作。
声，它所消耗的是在结构阻尼构成之前并以声的形式在结构中辐射的振动能。
然而阻尼仅抑制共振。
尽管有时由于敷设阻尼材料从而提高了系统的刚度和质量而对于强迫振动的非共振振动的衰减有点效果，但靠阻尼则衰减很少。
阻尼处理由为了提高阻尼结构消耗机械能能力而被应用于阻尼元件的任何材料（或材料组合）组成。
当用于强迫振动结构时，在其固有（共振）频率或其附近，它常是最有用的。
该固有（共振）频率受由许多频率成份构成的激振力的振动频率的影响，而这许多频率成份受冲击或其它瞬态力或传递到噪声辐射的结构表面的振动的影响。
尽管所有材料都呈现一定量的阻尼，然而许多材料（如钢、铝、镁和玻璃）有如此小的内部阻尼，是传递振动和噪声的良好介质，几乎不具备降低振动和噪声的能力，以致于它们的共振性能使其成为了有效的声辐射器。
但钢材等金属材料强度高，常作为结构材料使用；而橡胶等高分子材料，由于本身的化学结构特性，使得它们具有较高的阻尼性能，具备很强的降低振动和噪声的能力，是最主要的减振降噪材料之一，代表着减振降噪材料的发展方向，尤其是近十几年发展起来的高阻尼橡胶或其它高分子阻尼材料，具备非常突出的减振降噪性能，几乎是目前从科学意义上讲最理想的减振降噪材料。
但这类阻尼材料
的强度较低，不能单独作为结构材料使用，因此人们就把这些高阻尼低强度的阻尼材料粘贴在高强度低阻尼的钢材等金属材料上，形成金属橡胶复合阻尼材料，从而使复合后的结构阻尼材料既具有钢材的高强度又具有橡胶阻尼材料的高减振降噪性能，通过使发生振动的结构与具有高阻尼的材料的密切接触从而构成的结构阻尼，或使发生振动的结构与该具有高阻尼的、高动态刚度的结构阻尼材料的密切接触，控制振动系统的结构共振是可能的。
常用的阻尼材料，大多是粘弹性的，即当变形时它们能够储存应变能，同时通过滞后作用而耗散所储存的该应变能的一部分能量。
阻尼材料的减振降噪性能本质上取决于材料的内耗，材料内耗的大小通常用材料的损耗因子表征，材料的损耗因子越大，减振降噪性能越好。
几种类型的阻尼材料可以以薄片形式应用，有些在自然状态下是胶粘剂，有些在高温下使用的是状似瓷釉的材料。
根据使用条件和使用要求的不同，复合阻尼材料一般有两种不同的阻尼处理方式。
自由层阻尼或拉伸阻尼是阻尼材料最简单的一种应用形式，见图1。
通过强力胶粘剂将阻尼材料简单地附着在一个结构的表面；将阻尼材料一遍又一遍地涂抹在结构的表面，或者将该结构浸入一个加热液化而冷却变硬的材料槽内来制做。
在来自于基底结构的曲挠应力的作用下，引起阻尼材料的拉伸和压缩而耗散能量。
随着阻尼层厚度的增加，阻尼效果也增加。
改变阻尼材料的组份，也会改变阻尼效果。
图2中的例子说明了拉伸阻尼的阻尼效果。
图中曲线表示五种拉伸阻尼系统。
每个实例中，阻尼片的厚度为3/16英寸，而钢基底层厚度介于1/32至1/2英寸之间。
从这些数据可以获得整个系统的损耗因子（共振时每弧度角度耗能的量度），和相应的估算“足够大”阻尼板冲击噪声降低——这种噪声水平的降低是阻尼衰减了每秒被多次撞击的阻尼板振动强度的结果。
该实例中的“足够大”是指阻尼板的尺寸等于或大于以声波形式辐射的振动的弯曲波长。
温度的影响显而易
图1 自由层阻尼处理结构系统
见。
1/2英寸厚钢板的阻尼板比1/32英寸厚钢板的阻尼板出现噪声降低峰的温度更低。
图2 自由层阻尼结构系统的阻尼效果
约束层阻尼系统（CLD）经常用于非常刚硬的结构，见图3。
通过层压法将基底层、阻尼层和一个附加的第三层约束层成型为一个“三明治”结构。
当阻尼系统因振动而产生曲挠时，就会在阻尼层中显现剪切应力，能量就会通过材料的剪切形变而耗散，而不是通过材料的拉伸形变。
图3 约束层阻尼结构系统
图4 约束层阻尼结构系统的损耗因子及估算
的噪声降低
几种CLD钢材系统的系统损耗因子和估算的噪声降低如图4所示。
对于一个特定的基底层厚度，得到的值显著高于图2中的那些结果，尽管阻尼材料的性能和厚度都是相同的。
此外，在不改变材料组成的情况下，通过改变层厚度比来优化各温度下的系统损耗因子，如图5。
图5 改变阻尼层厚度优化各温度下的系统损耗因子 只要表面与表面间的压力适当，这种约束层阻尼处理方法是无可挑剔的。
这些层可以通过螺固或铆固方式代替粘结方式而成为一个三明治结构，仍然能提供最优的阻尼性能。
如果使用胶粘剂，则该胶粘剂必须有高的抗剪刚度。
胶粘剂中的剪切应力会降低阻尼层的剪切应力，从而降低系统的阻尼效果。
CLD系统的另一优点就是它们可以应用于苛刻的环境。
阻尼层完全被顶部的约束层所覆盖，使它根本不经受磨损或变坏的条件。
对于结构阻尼，不管是拉伸型还是约束层结构阻尼，都提供了一个在声源处解决噪声控制问题的途径。
另外，利用阻尼板100%覆盖区域的面积来获得显著的噪声降低通常是不必要的。
比如，覆盖区域面积为50%的阻尼板提供的噪声降低一般只比覆盖面积为100%的阻尼板小3分贝；25%覆盖面积的只小6分贝。
如果应用适当，阻尼花
费的效果就象其声学效果一样好。
一般来说，材料或复合阻尼结构的阻尼性能是温度和频率的函数。
选择阻尼材料和复合阻尼结构时，除考虑具体的阻尼处理结构外，要同时考虑材料的阻尼性能，即：材料的弹性模量和损耗因子，以及材料的阻尼性能随温度和频率的变化情况，以便和使用的温度和需要减振的频率条件相适应。
3 振动隔离
这种方法降低振动能从一个系统向另外一个系统的传递。
常见的隔振器有钢弹簧、橡胶垫或波纹管。
这些装置可以采用很多样式进行使用，并且可以隔离重几磅到数千磅的总重量。
汽车悬挂是阻尼隔振的一个很好例子。
冲击吸收器通过泵一种流体穿过具有预先确定的高速流动阻力的孔板而耗散能量。
很多隔振系统采用弹性体材料来提供弹力和阻尼。
虽然大多数橡胶在低频率下呈现的损耗因子小于0.2，或者大致为临界阻尼的10%。
但在一定频段，有些橡胶能够获得有用的阻尼。
共振时，当一个系统每弧度角耗散的能量与它所储存的能量同样多时，就认为它达到了临界阻尼。
损耗因子等于临界阻尼除以50的比率。
比较各种隔振器的隔振性能的一种方法是测定它们的传递性。
典型的可传递性曲线如图6所示。
比较隔振装置所用材料的振动加速度响应，当材料的阻尼增加时，在固有频率或接近固有频率时系统的放大响应会最小。
尤其在实际应用中这是非常有益的，比如步进电机，它要在不同频率下工作；或者这些装置在工作循环中经常经历启动或减速过程。
如果装置中只有很小阻尼或没有阻尼作用，共振放大响应可以高达23分贝，即放大系数为14.2。
在一个设备的隔离安装中，发生自由共振运动可以导致从可接受的结果直到灾难性的结果，这取决于所用隔离元件的工作性能。
具有内部共振的无阻尼安装，可以将可观的高频振动能量从 设备传递到它的支撑结构，在共振和接近共振时所产生的巨大的力，很容易损坏内部元件，甚至将设备从其安装的基础上振裂。
图6 典型的可传递性曲线
4 结论
实际上象其它所有工程成就一样，噪声和振动控制的根本也是花费与效益。
转化为复杂问题的可行的、便宜的解决途径，针对任务，通过精密的计划、精心的设计、和专业化设计的阻尼材料与阻尼结构的合理选择，可以实现在根源上降低噪声和振动的最大利益。
基于对阻尼材料和阻尼减振降噪技术原理的理解，使得相关技术人员能够据此设计出不但工作起来更加安静、振动更小、更加精确，而且制做起来不必花费太多，没有多大困难的产品。