隔振技术与阻尼减振PPT教学课件
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阻尼和振动专题教育课件
A．甲旳振幅较大，振动频率是100Hz B．乙旳振幅较大，振动频率是300Hz C．甲旳振幅较大，振动频率是300Hz D．乙旳振幅较大，振动频率是400Hz
22Hz，那么列车以多大速度行驶时，车厢振动最厉害 [ ]
A．6m/s
B．12m/s
C．24m/s
共振时旳振幅较大但为有限值。
3．铁轨上每根钢轨长12m，若支持车厢旳弹簧固有频率是2Hz，那么列车以多大速度行驶时，车厢振动最厉害 [ ] A．6m/s B．12m/s C．24m/s D．48m/s
单自由度体系有阻尼振动
1．两个弹簧振子，甲旳固有频率是100Hz，乙旳固有频率 是400Hz，若它们均在频率是300Hz旳驱动力作用下做受迫振动， 则[ ]
A．甲旳振幅较大，振动频率是100Hz B．乙旳振幅较大，振动频率是300Hz C．甲旳振幅较大，振动频率是300Hz D．乙旳振幅较大，振动频率是400Hz
2．铁轨上每根钢轨长12m，若支持车厢旳弹簧固有频率是
2Hz，那么列车以多大速度行驶时，车厢振动最厉害 [ CD ]
A．6m/s
B．12m/s
3）土体内摩擦、支座上旳摩擦、结点上旳摩擦和空气阻尼等等。
单自由度体系有阻尼振动
Ck
FS (t) ky(t) FI (t) my(t) FD (t) cy
. FD (t) . FS(t) y
m
m P(t)
平衡方程: my cy ky P(t)
P(t)
P(t)
FI(t)
单自由度体系有阻尼振动
个周期后1旳l侧n 移yAk 1=0.41cmln。0求.5构0造.0旳33阻5尼比ξ和阻尼系数c。
2 yk1 2 0.4
2 2 4.189s1
22Hz，那么列车以多大速度行驶时，车厢振动最厉害 [ ]
A．6m/s
B．12m/s
C．24m/s
共振时旳振幅较大但为有限值。
3．铁轨上每根钢轨长12m，若支持车厢旳弹簧固有频率是2Hz，那么列车以多大速度行驶时，车厢振动最厉害 [ ] A．6m/s B．12m/s C．24m/s D．48m/s
单自由度体系有阻尼振动
1．两个弹簧振子，甲旳固有频率是100Hz，乙旳固有频率 是400Hz，若它们均在频率是300Hz旳驱动力作用下做受迫振动， 则[ ]
A．甲旳振幅较大，振动频率是100Hz B．乙旳振幅较大，振动频率是300Hz C．甲旳振幅较大，振动频率是300Hz D．乙旳振幅较大，振动频率是400Hz
2．铁轨上每根钢轨长12m，若支持车厢旳弹簧固有频率是
2Hz，那么列车以多大速度行驶时，车厢振动最厉害 [ CD ]
A．6m/s
B．12m/s
3）土体内摩擦、支座上旳摩擦、结点上旳摩擦和空气阻尼等等。
单自由度体系有阻尼振动
Ck
FS (t) ky(t) FI (t) my(t) FD (t) cy
. FD (t) . FS(t) y
m
m P(t)
平衡方程: my cy ky P(t)
P(t)
P(t)
FI(t)
单自由度体系有阻尼振动
个周期后1旳l侧n 移yAk 1=0.41cmln。0求.5构0造.0旳33阻5尼比ξ和阻尼系数c。
2 yk1 2 0.4
2 2 4.189s1
隔振技术与阻尼减震振PPT课件
A计权的频率响应与人耳对宽频 带的声音的灵敏度相当，成为最
广泛的评价参量
等效连续A声级（等能量A计权声
等效于在相同的时间间隔T内与不稳 量相等的连续稳定噪声的A声级
Leq
10lg
1
t2 -
t1
t2 t1
p
2 A
(t
)
p0 2
dt
Leq
10lg
t
2
1 -
t1
t2 t1
10
0.1L
（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
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）当f/f0＞21/2时，即干扰力频率大于隔振系统的 固有频率的21/2 倍，即CD段的T小于1，隔振 系统才真正起隔振作用。
当考虑体系有阻尼情况时，即在体系中安装阻 尼器，如橡皮垫等，则体系的传振系数为：
T
1 4 2 f f0 2
1 f f0 2 2 4 2 f 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
接受者
隔震技术下PPT课件
严重影响灾后抗震救灾工作的建筑物
政府指挥中心、通讯枢纽、医院、学校、银行等
.
3
隔震技术的应用范围
有重要历史价值、纪念意义的建筑
文物建筑
业主对房屋抗震性能有特殊要求的项目 旧房改造、平移项目
.
4
隔震类型及设计依据
隔震类型
叠层橡胶支座隔震
天然橡胶支座 铅芯橡胶支座 高阻尼橡胶支座 配合其他抗风装置和阻尼装置
.
5
隔震类型及设计依据
隔震类型
滑移隔震
钢摩擦滑板 石墨 砂垫层 聚四氟乙烯板 弹性滑移支座 直线轨道式滑移支座 摩擦摆支座 配合其他抗风装置和阻尼装置
.
6
隔震类型及设计依据
隔震类型
混合隔震（各种隔震装置的混合应用）
叠层橡胶支座和滑移支座混合应用 （高层隔震的主流技术）
.
建筑场地宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，并应选用稳定性 较好的基础类型
.
9
解读规范隔震设计要点
隔震设计的一般条件
风荷载和其他非地震作用的水平荷载标准值产 生的总水平力不宜超过结构总重力的10％
隔震层应提供必要的竖向承载力、侧向刚度和 阻尼；穿过隔震层的设备配管、配线，应采用 柔性连接或其他有效措施适应隔震层的罕遇地 震水平位移
隔震支座由试验确定设计参数时，竖向荷载应保持 表12.2.3的平均压力限值；
对多遇地震验算，宜采用水平加载频率为0.3Hz且 隔震支座剪切变形为50%的水平刚度和等效粘滞阻 尼比；
对罕遇地震验算，直径小于600mm的隔震支座宜采 用水平加载频率为0.1Hz且隔震支座剪切变形不小 于250%时的水平动刚度和等效粘滞阻尼比，直径不 小于600mm的隔震支座可采用水平加载频率为0.2Hz 且隔震支座剪切变形为100%时的水平动刚度和等效 粘滞阻尼比。
政府指挥中心、通讯枢纽、医院、学校、银行等
.
3
隔震技术的应用范围
有重要历史价值、纪念意义的建筑
文物建筑
业主对房屋抗震性能有特殊要求的项目 旧房改造、平移项目
.
4
隔震类型及设计依据
隔震类型
叠层橡胶支座隔震
天然橡胶支座 铅芯橡胶支座 高阻尼橡胶支座 配合其他抗风装置和阻尼装置
.
5
隔震类型及设计依据
隔震类型
滑移隔震
钢摩擦滑板 石墨 砂垫层 聚四氟乙烯板 弹性滑移支座 直线轨道式滑移支座 摩擦摆支座 配合其他抗风装置和阻尼装置
.
6
隔震类型及设计依据
隔震类型
混合隔震（各种隔震装置的混合应用）
叠层橡胶支座和滑移支座混合应用 （高层隔震的主流技术）
.
建筑场地宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，并应选用稳定性 较好的基础类型
.
9
解读规范隔震设计要点
隔震设计的一般条件
风荷载和其他非地震作用的水平荷载标准值产 生的总水平力不宜超过结构总重力的10％
隔震层应提供必要的竖向承载力、侧向刚度和 阻尼；穿过隔震层的设备配管、配线，应采用 柔性连接或其他有效措施适应隔震层的罕遇地 震水平位移
隔震支座由试验确定设计参数时，竖向荷载应保持 表12.2.3的平均压力限值；
对多遇地震验算，宜采用水平加载频率为0.3Hz且 隔震支座剪切变形为50%的水平刚度和等效粘滞阻 尼比；
对罕遇地震验算，直径小于600mm的隔震支座宜采 用水平加载频率为0.1Hz且隔震支座剪切变形不小 于250%时的水平动刚度和等效粘滞阻尼比，直径不 小于600mm的隔震支座可采用水平加载频率为0.2Hz 且隔震支座剪切变形为100%时的水平动刚度和等效 粘滞阻尼比。
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
《隔振与阻尼完整》课件
有源隔振系统
通过设备反馈控制的方式来进一步减少干扰。比如，主动隔振系统、半主动隔振系统等。
无源隔振系统
通过减振材料的使用，实现设备的隔离效果。比如，弹性元件隔振系统、气浮隔振系统等。
平台隔振系统的设计要点
• 评估地震和风力荷载等外部力对建筑物的影响。 • 准确评估建筑物的质量和刚度。 • 选择合适的隔振支座，考虑制造材料的耐久性和可修复性。 • 考虑隔振系统的维护成本，保证整体经济性和实用性。
阻尼的分类和应用领域
1
单自由度阻尼
用于单自由度振动系统，将振动目标的反作用力通过阻尼器转化成负阻尼力。比 如：吸振器、缓冲器等。
2
多自由度阻尼
多自由度振动系统，阻பைடு நூலகம்器对电脑、桥梁、船舶等结构进行阻尼消除它们的振动。 比如：流体阻尼器、塑性形变阻尼器等。
工厂生产设备
隔离生产设备以避免噪音和振动 造成的损坏和生产效率下降。
隔振的应用领域
1
建筑
隔离地震和自然灾害产生的外力。
2
运输设施
隔离扰动以保证乘客的舒适性和旅行环境的安静。
3
科学研究
隔离实验环境的微小振动以保证实验精度。
4
能源设备
隔离能源设备的振动噪音以提高运行效率并延长设备寿命。
隔振系统的原理和构成
什么是阻尼？
振动力学
在力学系统中，通过消耗振动的 机械能来阻止振动并达到减少结 构振动的目的。
车辆和机械设备
建筑结构
在车辆和机器设备上通过减少振 动和震动来延长设备的使用寿命， 并且使乘客和司机得到更加舒适 的行驶感受。
在高层建筑中，通过在结构上引 入合适的减震支撑以减弱来自地 震波的影响和提高建筑安全。
减震材料
通过设备反馈控制的方式来进一步减少干扰。比如，主动隔振系统、半主动隔振系统等。
无源隔振系统
通过减振材料的使用，实现设备的隔离效果。比如，弹性元件隔振系统、气浮隔振系统等。
平台隔振系统的设计要点
• 评估地震和风力荷载等外部力对建筑物的影响。 • 准确评估建筑物的质量和刚度。 • 选择合适的隔振支座，考虑制造材料的耐久性和可修复性。 • 考虑隔振系统的维护成本，保证整体经济性和实用性。
阻尼的分类和应用领域
1
单自由度阻尼
用于单自由度振动系统，将振动目标的反作用力通过阻尼器转化成负阻尼力。比 如：吸振器、缓冲器等。
2
多自由度阻尼
多自由度振动系统，阻பைடு நூலகம்器对电脑、桥梁、船舶等结构进行阻尼消除它们的振动。 比如：流体阻尼器、塑性形变阻尼器等。
工厂生产设备
隔离生产设备以避免噪音和振动 造成的损坏和生产效率下降。
隔振的应用领域
1
建筑
隔离地震和自然灾害产生的外力。
2
运输设施
隔离扰动以保证乘客的舒适性和旅行环境的安静。
3
科学研究
隔离实验环境的微小振动以保证实验精度。
4
能源设备
隔离能源设备的振动噪音以提高运行效率并延长设备寿命。
隔振系统的原理和构成
什么是阻尼？
振动力学
在力学系统中，通过消耗振动的 机械能来阻止振动并达到减少结 构振动的目的。
车辆和机械设备
建筑结构
在车辆和机器设备上通过减少振 动和震动来延长设备的使用寿命， 并且使乘客和司机得到更加舒适 的行驶感受。
在高层建筑中，通过在结构上引 入合适的减震支撑以减弱来自地 震波的影响和提高建筑安全。
减震材料
阻尼减振优秀课件
涡流阻尼示意图
34
7.3 阻尼材料
阻尼材料也称为粘弹阻尼材料，或粘弹性高 阻尼材料。
要求：
➢有较高旳损耗因子；
➢有很好旳粘结性能； ➢在强力旳振动下不脱落不老化；
➢在某些特殊旳环境使用下还要求耐高温、 高湿和油污。
35
7.3 阻尼材料
阻尼材料
阻尼涂料 阻尼板材
36
（一）阻尼涂料
常用旳阻尼材料有沥青、软橡胶和阻尼浆。
8
阻尼技术 就是充分利用阻尼耗能旳一般
规律，从材料、工艺、设计等各项技术问题上发 挥阻尼在减振方面旳潜力，以提升机械构造旳抗 振性、降低机械产品旳振动、增强机械与机械系 统旳动态稳定性。
阻尼器：一种克制构造振动旳有效装置。
9
7.1.2 阻尼旳作用
1) 阻尼有利于降低机械构造旳共振振幅，从而防止构 造因动应力到达极限所造成旳破坏。
3
实例
在铆接飞机、轮船这种大旳构 造时，或在生产零部件旳过程中，会 产生高声级旳噪声。这是因为引起旳 碰撞及大尺寸零部件能有效地将振动 能转变为噪声。
处理方法
在铆接时对构造件临时使用阻 尼衬垫，以降低共振强度，并可减 弱振动从铆接点向壁板其他地方旳 传播。
4
实例
在砂轮机上磨圆锯刀刃时，因 为共振旳存在，且内阻尼很低，故 产生很大噪声。
2 × 10 -1 ~5
25
从物理现象上区别，阻尼能够分为下列五类： （1）工程材料内阻尼
工程材料种类繁多，尽管其耗能旳微观机制有差别， 宏观效应却基本相同，都体现为对振动系统具有阻尼 作用，因这种阻尼起源于介质内部，故称为工程材料 内阻尼。
26
材料阻尼旳机理：宏观上连续旳金属材料会在微观上因应 力或交变应力旳作用产生分子或晶界之间旳位错运动、塑 性滑移等，产生阻尼。在低应力情况下由金属旳微观运动 产生旳阻尼耗能，称为金属滞弹性，当金属材料在周期性 旳应力和应变作用下，加载线 OPA 因上述原因形成略有上 凸旳曲线而不再是直线，而卸载线 AB 将低于加载线 OPA 。 于是在一次周期旳应力循环中，构成了应力 - 应变旳封闭 回线 ABCDA ，阻尼耗能旳值正比于封闭回线旳面积。
34
7.3 阻尼材料
阻尼材料也称为粘弹阻尼材料，或粘弹性高 阻尼材料。
要求：
➢有较高旳损耗因子；
➢有很好旳粘结性能； ➢在强力旳振动下不脱落不老化；
➢在某些特殊旳环境使用下还要求耐高温、 高湿和油污。
35
7.3 阻尼材料
阻尼材料
阻尼涂料 阻尼板材
36
（一）阻尼涂料
常用旳阻尼材料有沥青、软橡胶和阻尼浆。
8
阻尼技术 就是充分利用阻尼耗能旳一般
规律，从材料、工艺、设计等各项技术问题上发 挥阻尼在减振方面旳潜力，以提升机械构造旳抗 振性、降低机械产品旳振动、增强机械与机械系 统旳动态稳定性。
阻尼器：一种克制构造振动旳有效装置。
9
7.1.2 阻尼旳作用
1) 阻尼有利于降低机械构造旳共振振幅，从而防止构 造因动应力到达极限所造成旳破坏。
3
实例
在铆接飞机、轮船这种大旳构 造时，或在生产零部件旳过程中，会 产生高声级旳噪声。这是因为引起旳 碰撞及大尺寸零部件能有效地将振动 能转变为噪声。
处理方法
在铆接时对构造件临时使用阻 尼衬垫，以降低共振强度，并可减 弱振动从铆接点向壁板其他地方旳 传播。
4
实例
在砂轮机上磨圆锯刀刃时，因 为共振旳存在，且内阻尼很低，故 产生很大噪声。
2 × 10 -1 ~5
25
从物理现象上区别，阻尼能够分为下列五类： （1）工程材料内阻尼
工程材料种类繁多，尽管其耗能旳微观机制有差别， 宏观效应却基本相同，都体现为对振动系统具有阻尼 作用，因这种阻尼起源于介质内部，故称为工程材料 内阻尼。
26
材料阻尼旳机理：宏观上连续旳金属材料会在微观上因应 力或交变应力旳作用产生分子或晶界之间旳位错运动、塑 性滑移等，产生阻尼。在低应力情况下由金属旳微观运动 产生旳阻尼耗能，称为金属滞弹性，当金属材料在周期性 旳应力和应变作用下，加载线 OPA 因上述原因形成略有上 凸旳曲线而不再是直线，而卸载线 AB 将低于加载线 OPA 。 于是在一次周期旳应力循环中，构成了应力 - 应变旳封闭 回线 ABCDA ，阻尼耗能旳值正比于封闭回线旳面积。
《隔振与阻尼》课件
新方法的探索
主动控制技术
主动控制技术是一种先进的振动控制方法， 通过向结构施加反向振动来抵消原始振动。 这种方法在隔振和阻尼领域具有巨大的潜力 ，未来有望在精密仪器、航空航天等领域得 到广泛应用。
混合控制技术
混合控制技术是将被动控制技术和主动控制 技术相结合的一种方法。这种方法可以充分 发挥两种控制技术的优点，提高隔振和阻尼 的效果。未来，混合控制技术有望成为隔振 和阻尼领域的一个重要发展方向。
效果评价
隔振效果的评价主要关注 振动传递率，而阻尼效果 的评价则关注能量耗散率 。
04
隔振技术案例分析
案例一：弹簧隔振器
总结词
弹簧隔振器是一种常见的隔振器类型，具有较好的隔振效果和稳定性。
详细描述
弹簧隔振器通常由弹簧和阻尼器组成，通过弹簧的弹性变形来吸收振动能量，并由阻尼器将振 动能量转化为热能释放。这种隔振器适用于各种设备和设施的减振，尤其适用于低频振动和重 负载的情况。
02 阻尼技术的原理
阻尼技术的原理是通过将振动能量转化为其他形 式的能量，如热能、电能等，从而减小或消除振 动。
03 阻尼技术的分类
阻尼技术可以分为被动阻尼、主动阻尼和半主动 阻尼三种类型。
阻尼技术的分类
被动阻尼
被动阻尼是通过使用阻尼材料或结构来吸收和消耗振动能 量的方法。常见的被动阻尼材料包括橡胶、聚合物等。
THANKS
感谢观看
06
趋势
新材料的应用
高阻尼材料
随着科技的进步，高阻尼材料在隔振和阻尼领域的应用越来越广泛。这些材料能够吸收 更多的振动能量，提高结构的稳定性。
智能材料
智能材料能够根据环境变化自动调整其性能，如形状记忆合金和压电材料等。这些材料 在隔振和阻尼方面具有巨大的潜力，未来有望在航空、航天、汽车等领域得到广泛应用
相关主题
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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。
2020/12/10
3
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。
ISO2631标准（整体振动标准）：
9
（2）当f/f0＝1时，即干扰力的频率等于或接近隔 振系统的固有频率，即BC段的T＞1，说明隔振 系统不但不起隔振作用，反而放大了振动的干 扰，甚至产生共振现象。
（3）当f/f0＞21/2时，即干扰力频率大于隔振系统 的固有频率的21/2 倍，即CD段的T＜1，隔振 系统才真正起隔振作用。
2020/12/10
较高的起约束作用的金属板。
⑶ 间隔自由阻尼结构：
在自由阻尼结构的基层板和阻尼层之间增加一定厚
度的间隔层。
2020/12/10
20
PPT教学课件
谢谢观看
Thank You For Watching
8
结合传振系数的定义，可以得到无阻尼振动系
统的力传递系数：
T 1
1
f f0
2
其中：f为干扰力频率，f0为系统的固有频率。 对上式的讨论：
（1）当f/f0＜＜1时，即干扰力的频率远小于隔振 系统的固有频率，在书中图12-4中的AB段的
T≈1，说明干扰力全部通过隔振装置，即隔振
系统不起作用。
2020/12/10
金属薄板受激发振动而产生噪声，金属薄 板本身的阻尼很小，因此声辐射效率很高。降 低这种振动和噪声，普遍采用在金属薄板构件 上喷涂或粘贴一层高内阻尼材料，如沥青、软 橡胶、高分子材料。当金属薄板振动时，由于 阻尼作用，一部分振动能量变为热能，从而使 得振动和噪声降低。
2020/12/10
18
五、阻尼减振
传递力 T 干扰力
系数越小，隔振元件传递的力越小，隔振 效果越好。
2020/12/10
7
振动级：
L20lg1 T
如：当干扰力通过隔振系统后，其振幅降低到 原来的1/10时，即T＝0.1，则干扰力的振动级降 低了20dB.
隔振效率：
1 T 1% 00
传振系数越小，隔振效率越高。
2020/12/10
传递介质
接受者
1）减少振动源的扰动（减少非平衡力、改进工艺）
2）防止共振（改变外扰频率或系统振动频率）
3）参量控制
f/f0
4）采用隔振技术（控制振动传递，如防振沟、隔振器等）
5)结构声的隔离
声阻抗
2020/12/10
6
三、隔振原理
常用来表征隔振效果的物理量－传振系数（力传递率）
定义：通过隔振元件传递过去的力的幅值与总的干扰 力的幅值之比，即：
直径D的比值是否满足H / D≤2
2020/12/10
16
2.橡胶减振器设计
① 确定橡胶材料的厚度d；
d=x Ed /δ ②确定所需要的面积S
S=P/ δ
X-最大静态压缩量
Ed –橡胶的动态弹性模量 δ-橡胶的允许负载,kg/cm2
P-机组重量,kg
2020/12/10
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五、阻尼减振
1、阻尼减振原理
规定了人在振动作业环境（频率范围1-80Hz） 中的暴露基准（含垂直振动标准曲线和水平振动标 准曲线）。
2020/12/10
4
我国的环境振动标准：
《城市区域环境振动标准》（GB10070-88） 《城市区域环境振动测量方法》（GB1007188）
2020/12/10
5
二、振动控制的基本方法
振动源
答：由于空负荷质量小，则空负荷时固有频率要 比设计的固有频率f0大，所以f/f0的值比设计 值小，因此空负荷时传振系数比设计值大， 因此拖拉机空负荷时要比有负荷时振动大。
2020/12/10
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四、隔振设计与计算
隔振元件（隔振器或隔振材料）： 1、钢弹簧（螺旋弹簧、板条弹簧） 2、橡胶 3、玻璃毛毡 4、软木 5、空气弹簧
②确定弹簧有效工作圈数n0
n0=G d4 /8K D3
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螺旋弹簧减振器设计及计算
③ 确定弹簧的全部圈数n
n=n0+n’ 当n0＜7时，n’=1.5； 当n0＞7时， n’=2.5 ④计算未受载荷的弹簧高度H
H=n d+（n-1）d/4+x ⑤ 验算未受载荷的弹簧高度H与弹簧圈
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1.螺旋弹簧减振器设计程序
① 确定机器设备的重量 W、激振力频率f、预 期的隔振效率 η、安装支点的数目 N；
② 根据相关图表(P212图10-8)，由激振力频率 f 和按设计所要求的隔振效率 η查的螺旋弹簧的 静态压缩量 x；
③ 由下式确定选用弹簧的劲度K
K=W/ N x ④ 根据弹簧的劲度K，从生产厂家的产品目录
第12章 隔振与阻尼减振
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主要内容：
一、振动对环境的影响和评价 二、振动控制的基本方法 三、隔振原理 四、阻尼减振
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一、振动对环境的影响和评价
振动可分为：稳态振动、冲击振动和无规则振动。 振动对人及环境的影响：
1）人能感觉到的振动频率范围在1-100Hz； 2）对人体反应最强烈的振动频率是与人体某些
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综合上述两种讨论，可知：
1）欲得到好的隔振效果，必须设计较低的f0，并 且只有当f/f0＞21/2，才能获得好的隔振效果；
2）如果干扰频率f比较低，或者因其他原因，只 能做到f/f0＜21/2时，此时可采取增加阻尼来限制 干扰力的放大作用。
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实际应用举例：
1. 拖拉机空负荷时要比有负荷时振动大，是何原因？
2、阻尼材料
⑴基料： 如沥青、橡胶、树脂等
⑵填料： 如膨胀珍珠岩粉、石棉绒、石墨、碳酸钙、
硅石等 ⑶溶剂： 如汽油、醋酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等
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五、阻尼减振
3、阻尼减振措施
⑴自由阻尼结构：
将一定厚度的阻尼材料粘合或喷涂在金属
板的一面或两面形成阻尼层结构。
⑵约束阻尼结构：
在基板和阻尼材料上再附加一层弹性模量
中选择或是自行设计委托加工制造。
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螺旋弹簧减振器设计及计算
①确定弹簧条直径 d
d=1.6√k W0 C / r C —弹簧圈直径D与弹簧条直径d比值，即D/d=4～10 K —系数，k=（4C+2）/（4C-3） W0 —一个弹簧上的载荷，N r—弹簧材料的容许扭应力，对纲弹簧，取4×104N/cm2
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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。
ISO2631标准（整体振动标准）：
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（2）当f/f0＝1时，即干扰力的频率等于或接近隔 振系统的固有频率，即BC段的T＞1，说明隔振 系统不但不起隔振作用，反而放大了振动的干 扰，甚至产生共振现象。
（3）当f/f0＞21/2时，即干扰力频率大于隔振系统 的固有频率的21/2 倍，即CD段的T＜1，隔振 系统才真正起隔振作用。
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较高的起约束作用的金属板。
⑶ 间隔自由阻尼结构：
在自由阻尼结构的基层板和阻尼层之间增加一定厚
度的间隔层。
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PPT教学课件
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结合传振系数的定义，可以得到无阻尼振动系
统的力传递系数：
T 1
1
f f0
2
其中：f为干扰力频率，f0为系统的固有频率。 对上式的讨论：
（1）当f/f0＜＜1时，即干扰力的频率远小于隔振 系统的固有频率，在书中图12-4中的AB段的
T≈1，说明干扰力全部通过隔振装置，即隔振
系统不起作用。
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金属薄板受激发振动而产生噪声，金属薄 板本身的阻尼很小，因此声辐射效率很高。降 低这种振动和噪声，普遍采用在金属薄板构件 上喷涂或粘贴一层高内阻尼材料，如沥青、软 橡胶、高分子材料。当金属薄板振动时，由于 阻尼作用，一部分振动能量变为热能，从而使 得振动和噪声降低。
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五、阻尼减振
传递力 T 干扰力
系数越小，隔振元件传递的力越小，隔振 效果越好。
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振动级：
L20lg1 T
如：当干扰力通过隔振系统后，其振幅降低到 原来的1/10时，即T＝0.1，则干扰力的振动级降 低了20dB.
隔振效率：
1 T 1% 00
传振系数越小，隔振效率越高。
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传递介质
接受者
1）减少振动源的扰动（减少非平衡力、改进工艺）
2）防止共振（改变外扰频率或系统振动频率）
3）参量控制
f/f0
4）采用隔振技术（控制振动传递，如防振沟、隔振器等）
5)结构声的隔离
声阻抗
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三、隔振原理
常用来表征隔振效果的物理量－传振系数（力传递率）
定义：通过隔振元件传递过去的力的幅值与总的干扰 力的幅值之比，即：
直径D的比值是否满足H / D≤2
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2.橡胶减振器设计
① 确定橡胶材料的厚度d；
d=x Ed /δ ②确定所需要的面积S
S=P/ δ
X-最大静态压缩量
Ed –橡胶的动态弹性模量 δ-橡胶的允许负载,kg/cm2
P-机组重量,kg
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五、阻尼减振
1、阻尼减振原理
规定了人在振动作业环境（频率范围1-80Hz） 中的暴露基准（含垂直振动标准曲线和水平振动标 准曲线）。
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我国的环境振动标准：
《城市区域环境振动标准》（GB10070-88） 《城市区域环境振动测量方法》（GB1007188）
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二、振动控制的基本方法
振动源
答：由于空负荷质量小，则空负荷时固有频率要 比设计的固有频率f0大，所以f/f0的值比设计 值小，因此空负荷时传振系数比设计值大， 因此拖拉机空负荷时要比有负荷时振动大。
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四、隔振设计与计算
隔振元件（隔振器或隔振材料）： 1、钢弹簧（螺旋弹簧、板条弹簧） 2、橡胶 3、玻璃毛毡 4、软木 5、空气弹簧
②确定弹簧有效工作圈数n0
n0=G d4 /8K D3
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螺旋弹簧减振器设计及计算
③ 确定弹簧的全部圈数n
n=n0+n’ 当n0＜7时，n’=1.5； 当n0＞7时， n’=2.5 ④计算未受载荷的弹簧高度H
H=n d+（n-1）d/4+x ⑤ 验算未受载荷的弹簧高度H与弹簧圈
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1.螺旋弹簧减振器设计程序
① 确定机器设备的重量 W、激振力频率f、预 期的隔振效率 η、安装支点的数目 N；
② 根据相关图表(P212图10-8)，由激振力频率 f 和按设计所要求的隔振效率 η查的螺旋弹簧的 静态压缩量 x；
③ 由下式确定选用弹簧的劲度K
K=W/ N x ④ 根据弹簧的劲度K，从生产厂家的产品目录
第12章 隔振与阻尼减振
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主要内容：
一、振动对环境的影响和评价 二、振动控制的基本方法 三、隔振原理 四、阻尼减振
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一、振动对环境的影响和评价
振动可分为：稳态振动、冲击振动和无规则振动。 振动对人及环境的影响：
1）人能感觉到的振动频率范围在1-100Hz； 2）对人体反应最强烈的振动频率是与人体某些
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综合上述两种讨论，可知：
1）欲得到好的隔振效果，必须设计较低的f0，并 且只有当f/f0＞21/2，才能获得好的隔振效果；
2）如果干扰频率f比较低，或者因其他原因，只 能做到f/f0＜21/2时，此时可采取增加阻尼来限制 干扰力的放大作用。
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实际应用举例：
1. 拖拉机空负荷时要比有负荷时振动大，是何原因？
2、阻尼材料
⑴基料： 如沥青、橡胶、树脂等
⑵填料： 如膨胀珍珠岩粉、石棉绒、石墨、碳酸钙、
硅石等 ⑶溶剂： 如汽油、醋酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等
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五、阻尼减振
3、阻尼减振措施
⑴自由阻尼结构：
将一定厚度的阻尼材料粘合或喷涂在金属
板的一面或两面形成阻尼层结构。
⑵约束阻尼结构：
在基板和阻尼材料上再附加一层弹性模量
中选择或是自行设计委托加工制造。
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螺旋弹簧减振器设计及计算
①确定弹簧条直径 d
d=1.6√k W0 C / r C —弹簧圈直径D与弹簧条直径d比值，即D/d=4～10 K —系数，k=（4C+2）/（4C-3） W0 —一个弹簧上的载荷，N r—弹簧材料的容许扭应力，对纲弹簧，取4×104N/cm2