振动理论及工程应用9 第九章 减振技术
减振的措施
减振的措施引言在工程设计和制造过程中，减振是一个重要的技术问题。
振动不仅会导致机械设备的损坏，还可能对工作环境和人体健康造成负面影响。
因此，为了有效减少振动的产生和传播，需要采取一系列的措施来降低振动的影响。
本文将介绍几种常见的减振措施及其原理和应用范围。
1. 刚度调节刚度调节是一种简单有效的减振措施。
通过调整物体的刚度，可以改变其振动特性，从而减少振动的传播和能量损失。
1.1. 增大刚度增大物体的刚度可以使其振动频率增加，达到减少振动的目的。
常见的做法包括增加物体的截面积、增加材料的强度、增加支撑结构的刚度等。
1.2. 减小刚度减小物体的刚度可以使其振动频率降低，从而减少振动的传播和能量损失。
常见的做法包括减小物体的截面积、降低材料的强度、采用弹性材料等。
2. 减振器的使用减振器是一种常见的减振措施，通过消耗或吸收振动能量来减少振动的传播和幅度。
常见的减振器包括弹簧减振器、阻尼器和减震器等。
2.1. 弹簧减振器弹簧减振器通过弹性变形来吸收或分散振动能量，从而减少振动的传播和幅度。
其原理是利用弹簧的弹性变形来吸收或分散振动的能量。
弹簧减振器广泛应用于机械系统、建筑结构和车辆等领域。
2.2. 阻尼器阻尼器是一种能够消耗振动能量的装置，通过在振动系统中引入阻尼力来减少振动的传播和幅度。
常见的阻尼器包括液体阻尼器、摩擦阻尼器和粘性阻尼器等。
阻尼器广泛应用于桥梁、建筑物和机械设备等领域。
2.3. 减震器减震器是一种能够减少振动的传递和幅度的装置，常见的减震器有活塞型减震器、液压减震器和气弹簧减震器等。
减震器常用于汽车、电梯和航空航天等领域。
3. 声波隔离声波隔离是一种减振的有效手段，通过隔离声波传播路径来减少振动的传播和幅度。
常见的声波隔离措施包括声波屏蔽、隔声材料和隔声结构等。
3.1. 声波屏蔽声波屏蔽是一种通过物体的声学性质阻止声波传播的方法。
常见的声波屏蔽材料有隔音棉、隔音板和隔音带等。
3.2. 隔声材料隔声材料是一种能够吸收或反射声波的材料，常用于隔音室、办公室和会议室等场所。
机械设计基础减振和隔振技术应用
机械设计基础减振和隔振技术应用机械设计中的减振和隔振技术应用对于提高设备的性能和稳定性具有重要意义。
减振和隔振技术可以有效地减少机械系统中的振动和噪声，保护设备和操作人员的安全。
本文将介绍机械设计基础减振和隔振技术的应用，并探讨其在实际工程中的一些案例。
一、减振技术的应用1. 传统减振技术传统的减振技术主要包括加装减振垫、减振器等。
减振垫可以降低机械设备的振动传递，减少振动对设备和周围环境的影响。
减振器则可以通过调节其自身的刚度和阻尼来吸收振动能量，有效地减少振动幅值。
这些传统减振技术在工程中得到了广泛的应用，例如汽车悬挂系统中的减振器、建筑物中的减振垫等。
2. 主动减振技术主动减振技术是近年来发展起来的一种新型减振方法。
主动减振技术利用传感器实时监测机械系统的振动情况，并通过控制系统对机械系统进行主动调节，实现减振效果。
主动减振技术具有高精度、高效率的特点，可以在不同工况下实时调节，适用于复杂的机械系统。
例如飞机的主动减振系统可以实时调节机翼的振动，提高飞行的平稳性和控制性能。
二、隔振技术的应用1. 弹性隔振技术弹性隔振技术是一种常见的隔振方法，通过加装弹簧和缓冲材料等在机械系统中引入弹性元件，可以有效隔离外界的振动干扰。
弹性隔振技术广泛应用于建筑物、机车车辆、工业设备等领域。
例如高层建筑中的减震器可以通过弹性材料隔离地震产生的振动，提供安全的工作环境。
2. 液体隔振技术液体隔振技术是一种利用液体的流体特性来实现隔振效果的方法。
在机械系统中加装液体隔振器可以吸收振动能量，减少振动传递。
液体隔振技术具有较好的隔振效果和稳定性，在船舶、风力发电设备等领域得到了广泛应用。
例如船舶中的液体隔振器可以有效降低引擎振动对船体的影响，提高航行的平稳性。
三、减振和隔振技术应用案例1. 汽车减振系统汽车减振系统是应用减振和隔振技术的典型案例之一。
汽车减振系统通过减振器等装置来减少汽车行驶过程中的振动，提供舒适的乘车环境。
振动理论及工程应用_天津大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
振动理论及工程应用_天津大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.振动问题属于动力学问题中的第二类问题，即已知主动力求（）。
答案:运动2.振动是指物体在平衡位置附近所做的（）。
答案:往复运动3.弹簧串联、等效刚度（），弹簧并联，等效刚度（）。
答案:减小增加4.在建立单自由度弹簧—质量系统的运动微分方程时，当选择物块的静平衡位置为坐标原点，假设x轴正方向垂直向下，则物块的位移、速度和加速度的正方向如何确定（）。
答案:都垂直向下5.质点或质点系的运动相互影响的现象叫做（）。
答案:耦联6.激振力与受迫振动的位移相位差为（）时，振动系统达到共振状态。
答案:90°7.小车重P在斜面自高度h处滑下与缓冲器相撞，斜面倾角为α，缓冲弹簧刚度系数为k。
如缓冲质量不计，斜面摩擦不计，小车碰撞后，系统的自由振动周期为（）。
答案:8.在图示振动系统中，已知重为P的AB杆对O轴的回转半径为ρ，物块重为Q，两个弹簧的刚度系数均为k，当系统静止时，杆处于水平。
则此系统微振动的圆频率为：（）答案:9.关于主振型的正交性，下列说法错误的是（）答案:零固有圆频率对应的主振型不与系统的其他主振型关于质量矩阵和刚度矩阵正交10.关于主振型矩阵和正则振型矩阵的关系是（）。
答案:将主振型矩阵的各列除以其对应主质量矩阵元素的平方根，得到的振型就是正则振型11.关于主振型矩阵和正则振型矩阵下列说法错误的是（）。
答案:将主振型矩阵的各列除以其对应主刚度的平方根，得到的振型就是正则振型12.瑞利第一商用（）方程求解，瑞利第二商用（）方程求解。
答案:作用力位移13.瑞利法估算基频的结果是精确值的（），邓克莱法估算基频的结果是精确值的（）答案:上限下限14.子空间迭代法是将（）与（）结合起来的计算方法，它对自由度数较大系统的前若干阶固有频率及主振型非常有效。
答案:里兹法矩阵迭代法15.一维单元应变位移关系矩阵B为：（）答案:16.在杆的纵向振动中，要考虑的边界条件是（）答案:位移和轴向力17.以下不属于梁横向振动的近似解法的是（）答案:传递矩阵法18.下列哪些是主动控制的特点（）。
振动控制理论及其在工程中的应用
振动控制理论及其在工程中的应用一、引言振动是指由于突然的力量或者频繁的震动导致的物体固有运动。
在实际工程中，振动问题是不可避免的，因此如何有效控制振动成为研究和实践工程的关键问题之一。
振动控制理论作为一门分支学科，已成为日益成熟和重要的领域，它的优化成果和空间变形研究对实际工程问题的解决，具有重要的支撑和指导价值。
二、振动控制理论的概念及其理论基础1、概念振动控制是指以控制理论和控制方法尽量抑制或减小系统振动或使系统保持平衡的控制制度。
2、理论基础振动控制理论本质上是一个多学科的领域，其研究对象包括力学、结构动力学、材料科学、信号处理、数学和控制学等，它综合了这些学科的方法和手段。
因此，振动控制理论的理论基础涵盖了多个学科理论的相关基础，包括控制论、信号处理、机械振动、结构动力学和材料科学中的材料设计理论等。
三、常见的振动控制方法及其应用1、有源振动控制有源振动控制采用控制器来实现力或位移等控制方式，其最大优点是能够通过系统控制实现精确的抑制和减振。
该方法由于其对环境噪声来源有较强的抑制力，因此在某些飞机、汽车、电子设备和地铁等运输工具的控制系统中被广泛应用。
2、无源振动控制无源振动控制是采用材料或结构的特殊设计，通过双层材料或结构的选择、合理的材料叠层方式、结构变形和局部加强等来实现抑制和减振控制。
该方法的优点是控制代价小，控制方式简单，因此在一些无源振动控制设备中得到广泛应用。
3、混合振动控制混合振动控制是将有源振动控制和无源振动控制相结合，以充分利用有源振动控制和无源振动控制的优点，来实现系统的抑制和减振。
该方法应用在飞机、汽车和高铁等控制系统中，具有较好的效果。
四、振动控制的应用示例振动控制的应用以自然灾害和工程领域应用较为广泛。
自然灾害领域，地震的不可预报性和突发性，使地震响应控制成为重要技术。
在工程领域中，如大型建筑、桥梁、塔等建筑结构和机械系统振动等，均需要利用振动控制技术来维护其安全稳定运行。
减震技术PPT课件
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2.减震的工作原理简述
2.2.2 消能减震
消能减震原理： 在结构中的某些部位设置消能装置，通过消
能装置耗散或吸收地震能量，从而减小主体结 构地震反应。
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2.减震的工作原理简述
2.2.3 吸振减震
3.1.4 粘弹性阻尼器 粘弹性阻尼器的消能减 震结构在工程抗震中发挥着重要的作用。运用 复模态理论将基础隔振结构运动方程解耦，分 析了在地震作用下的反应。
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3.减震技术
3.1 结构的消能减震技术
3.1.5 调谐液体阻尼器 调谐液体阻尼器是一 种主要用于高层建筑和高耸结构振动控制的水 箱，它利用结构上固定容器中液体的惯性和黏 性耗能减小结构的振动，是一种被动控制装置。
•地震的危害 •减震的工作原理 •减震的技术措施
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1.地震的危害
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汶川县震前震后对比 截至5月20日18时，四川汶川８级地震已造成40075人 遇难，247645人受伤；至20日12时，累计失踪32361人。 目பைடு நூலகம்仅受灾地区国有企业就损失300多亿元人民币。
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吸振减震原理： 吸振是通过附加子结构，使结构的振动发生
转移，即使结构的振动能量在原结构与子结构 之间重新分配，从而达到减小结构振动的目的。
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2.减震的工作原理简述
2.2.4 主动控制减震
主动控制减震原理： 主动控制减震体系是利用外部能源，在结构
受地震激励振动过程中，瞬时改变结构动力特 性和施加控制力，以减少结构地震反应的自动 控制体系。
工程结构振动控制与减振设计
工程结构振动控制与减振设计摘要：在工程实践中，结构振动是一个很重要的问题。
结构振动可能会导致许多不利影响，如降低结构的工作效率、损坏结构件、影响人员的安全等。
因此，减振设计是非常重要的。
本文将介绍工程结构振动控制与减振设计的基本原理和方法，并讨论几种常见的减振设计方法。
关键词：结构振动、减振设计、振动控制、阻尼、质量1.引言结构振动是指结构体在受到外力作用或自身因素导致的扰动下发生的运动。
结构振动的产生不仅会影响结构的正常工作，还可能导致结构的破坏和人员的伤害。
因此，减振设计是非常重要的。
2.结构振动的原因结构振动的原因可以分为内源性和外源性两种。
内源性振动是由结构本身的特性引起的振动。
常见的内源性振动包括结构的固有频率振动和共振振动。
固有频率振动是指结构在受到外力作用时，具有特定的固有频率进行振动。
共振振动是指结构在受到外力作用时，与外力频率相同或接近，导致振动幅值增大的现象。
外源性振动是由外部因素引起的振动，如地震、风力、机械震动等。
外源性振动通过结构的共振和传递导致结构振动。
3.结构振动的影响结构振动的影响很广泛，包括结构的疲劳破坏、工作效率下降、降低结构的稳定性、影响人员的安全等。
例如，飞机的振动会影响乘客的乘坐舒适度和安全性；建筑物的振动会影响房间内的人员的舒适度和设备的正常工作。
4.减振设计的基本原理和方法减振设计的基本原理是通过改变结构的固有特性，使其与外界激励源不同步，从而降低结构的振动响应。
常见的减振设计方法包括：（1）增加结构的阻尼：阻尼能够吸收结构振动的能量，减少振动响应。
常见的阻尼方式包括材料阻尼、液体阻尼和摩擦阻尼等。
（2）改变结构的质量分布：通过改变结构的质量分布，可以调整结构的固有频率，从而降低共振现象的发生。
常见的方法包括增加质量或减小质量。
（3）安装振动吸收器：振动吸收器是一种能够吸收结构振动能量的装置，可以有效地降低结构的振动响应。
常见的振动吸收器包括质量阻尼器、液体阻尼器和摩擦阻尼器等。
结构振动与减振技术的研究与应用
结构振动与减振技术的研究与应用一、引言结构振动是指结构物在外界激励下发生的运动现象。
结构振动不仅能引发噪声和震动问题，还会对结构物的安全性能产生负面影响。
因此，结构振动的研究与减振技术的应用具有重要的意义。
二、结构振动的研究1.振动理论结构振动的研究首先要建立振动理论模型，一般采用动力学和振动分析方法。
振动理论的研究不仅包括自由振动、强迫振动和阻尼振动等基本理论，还包括非线性振动和随机振动等特殊情况的研究。
2.振动测试技术振动测试技术是研究结构振动的重要手段。
目前，常用的振动测试技术包括加速度传感器、激光测振仪、振动频谱仪和数字振动测试系统等。
这些技术可以对结构物进行振动参数的测量和分析，为结构振动的研究提供可靠的数据。
3.振动控制技术振动控制技术旨在减少或消除结构振动。
传统的振动控制技术包括被动控制和主动控制两种。
被动控制主要采用质量和弹性控制材料等减振装置，常用的有隔振支座和阻尼器等；主动控制则通过控制器对结构进行主动调节，如主动振动吸收器和主动阻尼器等。
三、结构振动减振技术的应用1.桥梁减振技术桥梁是结构振动的典型对象，桥梁减振技术的应用对于提高桥梁的安全性能至关重要。
目前，常见的桥梁减振技术包括隔振支座的使用、阻尼器的应用和预应力调节等。
这些技术可以有效减少桥梁的振动，提高其稳定性和载荷承受能力。
2.建筑减振技术随着城市化进程的推进，高层建筑的减振问题越来越重要。
建筑减振技术主要包括质量减振器的使用和结构控制器的应用。
质量减振器可以有效消除建筑物的振动，提高其自身的稳定性；结构控制器则通过控制装置对建筑结构进行调节，使其振动保持在安全范围内。
3.汽车减振技术车辆振动不仅会影响乘坐舒适性，还会对车辆的使用寿命产生不利影响。
因此，汽车减振技术的应用对于提高车辆整体性能具有重要意义。
汽车减振技术包括车身减振技术和悬挂系统的优化等。
减振技术的应用可以有效降低汽车振动，提升行驶的平稳性和乘坐舒适性。
减振与隔振及方法
减振与隔振及方法减振和隔振是两个相对的概念，它们都是为了减少或者消除振动对系统或者设备的不利影响而采取的措施和方法。
下面我将具体介绍减振和隔振以及它们的方法。
减振是指减少或者降低振动的幅度和频率，使其接近或者达到系统或者设备的要求标准。
减振的目的是降低振动带来的噪声、能量损耗、疲劳和破坏等不良影响。
减振的方法主要有以下几个方面：1.调整结构设计：通过改变系统或者设备的结构设计来减振，例如增加刚度、增大质量、改变支撑方式等。
这样可以提高系统或者设备的自然频率，从而减小振幅和能量传递。
2.使用减振器：减振器是一种专门设计的装置，用于降低系统或设备的振动。
常见的减振器有弹簧、阻尼器、减震器、液体阻尼器等。
减振器可以消耗能量、降低系统的振幅和频率，从而达到减振的效果。
3.增加阻尼：通过增加阻尼来减少振动的幅度和振动的能量，阻尼的增加可以通过材料的选择、阻尼装置的使用等实现。
4.控制激励源：通过控制振动激励源来减振，例如降低激励源的频率或者幅度、改变激励源的位置等。
隔振是指通过隔离振动源和被振动系统之间的能量传递路径，减少或消除振动对系统或设备的干扰。
隔振的目的是防止振动的传递，保护人员和设备的安全，减少结构震动对周围环境的影响。
隔振的方法主要有以下几个方面：1.使用隔振材料：隔振材料是能够吸收、阻止和反射振动能量的材料。
常见的隔振材料有橡胶、泡沫塑料、聚氨酯等。
使用隔振材料可以减少振动的传递和传播。
2.使用隔振设备：隔振设备是一种专门设计的装置，用于隔离振动源和被振动系统之间的能量传递路径。
常见的隔振设备有减振床、隔振支座、隔振板等。
使用隔振设备可以有效地减少振动的传递和干扰。
3.控制振动传递路径：通过改变振动传递路径来减少振动的传递和干扰，例如增加隔离层、改变支撑方式、增加缓冲层等。
4.隔离空气动力振动：对于空气动力振动，可以通过增加隔离层、使用吸振装置、改变结构设计等方法来进行隔离。
总之，减振和隔振都是为了减少振动对系统或设备的不利影响而采取的措施和方法。
振动理论及工程应用9 第九章 减振技术
评价阻尼器设计的标准，主要是系统增加单位重量 取得的减振效果，即要求单位重量和单位体积的阻尼器 能够提供尽可能大的阻尼力。及其工作性能稳定可靠的 程度，即要求阻尼器能在恶劣环境下长期正常工作。
另一种方法是释放约束，使固有频率减小。在可能情况下， 有时可以通过改变机器的尺寸与零部件的形状，或者引入某些 弹性原件就可以协调刚度和质量，也可以利用抗震器来改变系 统的固有频率，而且使整个系统的振动特性发生变化。
3、 在机械结构内增加阻尼力 在机械结构内增加阻尼力使共振振幅与非共振振幅降 低，这可以通过在系统上加一个专门装置，如“阻尼器 ”来实现，也可以粘贴适当的阻尼材料，即约束阻尼层 与自由阻尼层来减小振幅。
k2
k2 k2
x1 x2
F 0
sin
t
代入
设稳态响应为
x1 x2
B1 B2
sin
t
x2
m2
x1
m1
k1
k
k
2
2
k k2
2
2
m1
0
0 m2
位移传递率与力传递率具有完全相同的形式。
＞ 2，a ＜1，才隔振，a 且 值越大，a 越小，隔 振效果越好。
常选 为2.5--5之间。
减隔震技术的原理
减隔震技术的原理一、引言现代建筑结构设计中，隔震技术和减震技术已经成为了不可或缺的一部分。
隔震和减震技术的应用可以显著地提高建筑物的抗震能力，减轻地震对建筑物造成的破坏。
本文将重点介绍减隔震技术的原理。
二、什么是减隔震技术减隔震技术是指在建筑结构中采用某些措施，使得建筑结构在地震或其他振动情况下能够有效地吸收和消散能量，从而达到减少结构受到的振动幅度和加速度的目的。
三、传统建筑结构存在的问题传统建筑结构在受到外界振动时，由于其刚度较大，会产生较大的位移和加速度。
这种位移和加速度可能会导致建筑物发生不可逆性破坏，并且可能会对人员造成伤害。
四、减隔震技术原理1. 减振器减振器是一种被广泛应用于工程领域中消除机械系统振动的装置。
减振器可以通过调节系统的固有频率、增加阻尼比或者改变系统质量来消除振动。
在建筑结构中，减振器可以通过改变结构的刚度和阻尼来减少结构受到的振动幅度和加速度。
2. 隔震支座隔震支座是一种能够将建筑物与地面分离的装置。
隔震支座可以有效地降低建筑物受到地面运动影响的程度，从而保护建筑物免受破坏。
3. 填充材料填充材料是一种能够吸收和消散能量的材料。
在建筑结构中，填充材料可以通过吸收和消散地震产生的能量来减少结构受到的振动幅度和加速度。
4. 弹性支撑弹性支撑是一种通过改变结构刚度来减少结构受到振动幅度和加速度的装置。
弹性支撑可以通过调节弹簧刚度和阻尼来实现。
五、减隔震技术应用实例1. 台北101大楼台北101大楼是世界上最高的建筑之一，其高度达到了508米。
为了保证大楼在地震情况下的安全性，建筑师使用了多种减隔震技术，包括减振器、隔震支座和填充材料。
2. 日本东京塔日本东京塔是一座高约333米的电视塔。
为了保证塔的安全性，建筑师在塔的基础上设置了隔震支座和填充材料。
3. 美国旧金山湾大桥美国旧金山湾大桥是一座跨越旧金山湾的悬索桥。
为了抵御地震对桥梁结构造成的影响，工程师在桥梁结构中采用了多种减隔震技术，包括弹性支撑和减振器。
机械设计中的减振与减噪技术应用
机械设计中的减振与减噪技术应用在机械设计领域中，减振与减噪技术一直都是重要的考虑因素。
随着人们对于环境质量和工作条件的要求越来越高，减振与减噪技术的应用变得尤为重要。
本文将介绍减振与减噪技术的基本概念，并探讨其在机械设计中的应用。
一、减振技术的应用减振技术旨在减少机械系统中由振动引起的震动和噪音。
下面将介绍减振技术的几种常见应用：1. 质量平衡质量平衡是一种常见的减振技术，通过在机械系统中添加平衡质量以消除不平衡力，从而降低振动和噪音的产生。
2. 弹性支撑弹性支撑是一种将机械系统与外界隔离的方法，可以有效减少外界振动传递到机械系统中的情况。
通过使用各种弹性材料或弹簧，可以降低机械系统振动的传递和放大。
3. 液力减振器液力减振器利用流体的黏性和阻尼特性，将振动能量转换为热能来减少振动。
这种减振器通常由油封、活塞和缸体等组成，可以有效地减少机械系统的振动和噪音。
二、减噪技术的应用减噪技术旨在降低机械系统中产生的噪音，并提供更好的工作环境。
以下是减噪技术的几个主要应用：1. 声音隔离声音隔离是一种通过使用隔离材料和结构来减少噪音传递的方法。
例如，在机器内部添加隔音材料，可以阻止噪音的传播，从而减少噪音的产生。
2. 声音吸收声音吸收是通过使用吸音材料来减少噪音反射和传播的方法。
常见的吸音材料包括海绵、玻璃纤维等，它们能够吸收入射声波的能量，从而降低噪音水平。
3. 声音控制声音控制是通过控制噪音源的产生和传播来降低噪音水平的方法。
例如，通过优化机械系统的设计和运行参数，减少机械系统的振动和噪音产生。
三、减振与减噪技术的综合应用除了分别应用于减振和减噪的技术，还有一些综合的应用方法，可以同时实现减振和减噪的效果。
以下是几种常见的综合应用：1. 多级阻尼器多级阻尼器是一种同时减振和减噪的技术，通过在机械系统中添加多个阻尼器，从而提供更好的减震和降噪效果。
2. 主动控制技术主动控制技术利用传感器和控制系统对机械系统的振动和噪音进行实时监测和控制。
机械设计中的减振技术研究
机械设计中的减振技术研究引言：机械工程领域的发展离不开减振技术的研究与应用。
减振技术主要通过降低机械系统中的振动幅度，提高系统的稳定性和可靠性。
本文将探讨机械设计中的减振技术，并介绍一些常见的减振方法和技术。
一、振动的产生与振动的危害机械系统中的振动是由各种原因引起的，如不平衡、共振、摩擦、冲击等。
振动对机械设备和结构都会造成一定的危害，如加速零部件磨损、降低设备寿命、增加能源消耗等。
因此，减振技术在机械设计中具有重要意义。
二、减振技术的分类与应用减振技术可以分为主动减振和被动减振两大类。
主动减振指的是通过在振动源或振动系统上施加控制力来减小振动幅度，如采用主动控制技术、电磁减振器等。
被动减振则是利用减振器、减振弹簧等被动装置来吸收和分散振动能量。
在实际应用中，不同的减振技术和方法可以相互结合。
例如，在高速列车的车轮和轨道连接处，可以同时采用减振器和减振弹簧来降低振动幅度，提高乘坐舒适性。
三、常见减振方法和技术1. 动力平衡技术动力平衡技术通过调整旋转部件的质量分布，使其在高速旋转过程中避免不平衡产生的振动。
常见的动力平衡方法有动平衡理论、动平衡试验和动平衡机的应用等。
2. 液体阻尼器技术液体阻尼器是一种通过流体的粘滞阻力吸收和分散振动能量的装置。
它通常由油封、阻尼液体和工作液室组成，通过调整液体的粘度和阻尼材料的摩擦特性，实现减震和减振的效果。
3. 动力隔振技术动力隔振技术是通过隔振系统将振动源与接收结构之间的力和能量传递降低到最小，从而减小振动幅度。
常见的隔振技术包括弹性隔振、减振垫、隔振地板等。
4. 主动控制技术主动控制技术是通过高速计算机控制和调整系统参数，使系统产生与振动相反的力和力矩，从而抑制和减小振动。
主动控制技术具有响应速度快、效果显著等优点，在航天器、高速列车等领域有重要的应用。
结论：减振技术在机械设计中扮演着重要的角色，能有效降低振动对机械设备和结构的危害。
通过对振动的产生机制的研究，我们可以选择合适的减振方法和技术，使机械系统更加稳定和可靠。
减振的原理
减振的原理
减振是一种减少振动和震动传递的技术，它可以应用于各种工程和机械系统中。
减振的原理是通过采用各种手段来吸收、隔离和消耗振动的能量，以减少振动对系统和环境的影响。
减振的主要原理包括以下几个方面：
1. 质量调节：通过调节系统的质量分布，改变系统的固有频率，从而减少振动的幅度和频率。
例如，在建筑物中，在屋顶和地基之间安装阻尼材料，可以改变建筑物的质量分布，减少地震产生的振动传递。
2. 弹性元件：使用具有合适弹性的元件来吸收和分散振动的能量。
弹性元件可以是橡胶垫、弹簧、减震器等，它们可以吸收和分散振动能量，减少振动的传递效果。
3. 隔振：采用隔振技术将振动源和被振动系统隔离开，降低振动的传递。
隔振的常用方法包括设置减震台、振动吸收器等。
隔振技术可以减少振动对其他设备和结构的影响，提高系统的稳定性和可靠性。
4. 消能：通过在系统中引入可消耗能量的装置，将振动能量转化为其他形式的能量进行消耗。
常见的消能装置包括液体阻尼器、粘性材料等。
减振技术的应用非常广泛，例如在建筑物、桥梁、机械设备、交通工具等领域都有重要的应用。
通过合理设计和选择减振手
段，可以有效地减少振动对系统和环境的影响，提高系统的性能和使用寿命。
土木工程中的建筑物隔震与减振技术
土木工程中的建筑物隔震与减振技术随着现代建筑的发展和城市化的不断推进，建筑物的安全性和抗震能力成为人们越来越关注的问题。
在土木工程中，建筑物隔震与减振技术起到了重要的作用。
本文将介绍土木工程中的建筑物隔震与减振技术的原理、应用和展望。
一、建筑物隔震技术建筑物隔震技术是一种通过在建筑物与地基之间设置隔震装置来降低地震能量传递的方法。
其基本原理是利用弹簧、减震器等装置将地震引起的振动从地基传递到建筑物上部的结构体系中，从而保护建筑物的结构不受地震破坏的影响。
隔震装置通常由弹簧和减震器组成。
弹簧具有很好的弹性，能够吸收和释放地震引起的能量，从而减小建筑物的振动幅度。
减震器则可通过液压、摩擦等机理来减低地震作用下的振动。
这种隔震系统能够使建筑物在地震中产生较小的位移和加速度，从而减少地震的破坏。
隔震技术广泛应用于地铁、桥梁、核电站等建筑物的工程中，取得了良好的效果。
二、建筑物减振技术建筑物减振技术是指通过增加建筑物的阻尼来减少地震引起的振动。
阻尼是指物体在振动过程中消耗机械能的能力，可以使振动能量迅速转化为热能而减小振动幅度。
常见的减振技术包括加装阻尼器、质量块等措施。
阻尼器可以分为摩擦阻尼器和液压阻尼器两种类型。
摩擦阻尼器通过增加建筑物的摩擦力，使能量转化成热能而减小振动幅度。
液压阻尼器则利用液体的黏性和流动阻力来消耗能量，达到减振的效果。
减振技术可以有效减少建筑物的振动幅度和加速度，提高建筑物的抗震能力。
目前，减振技术已广泛应用于高层建筑、钢桥、电力设施等工程中，取得了显著的成效。
三、建筑物隔震与减振技术的展望随着科技的不断进步和工程经验的积累，建筑物隔震与减振技术将进一步发展和完善。
未来的发展方向主要包括以下几个方面：1.新材料应用：随着新材料的广泛应用，比如形状记忆合金、纳米材料等，将为建筑物隔震与减振技术的发展提供更多可能。
2.智能化控制：通过引入智能控制系统，建筑物的隔震和减振效果可以实时监测和调节，从而提高抗震能力。
减振原理
1 阻尼减振机理
阻尼:是振荡运动的物体所受到的耗散型阻力.
阻尼振动:能量随时间减小的振动，也可称为减幅振动
摩擦阻尼 • 系统克服阻力做功使振幅收到摩擦 力的作用，系统的动能转化为热能 辐射阻尼 • 振动以波的形式向外传播，使振动 能量向周围辐射出去 由于阻尼的存在，实际的机械振动 系统不可能受到激发就永远无休止 地振荡下去. (只是肉眼或仪器测量不出) 从振动与噪声控制角度讲，阻尼越 大越好.
温度较低时，黏弹性材料处 在玻璃态区.此时，材料的杨 氏模量较大，损耗因子较低. 而随着温度升髙，黏弹性材 料进入过渡区.杨氏模量逐渐 减小，而损耗因子逐渐变大. 在过渡区，粘弹性材料的损 耗因子达到极大值时的温度， 称为玻璃态转变温度. 温度继续升高，杨氏模量继 续减小，而损耗因子也逐渐变 小，材料进入橡胶态
金属内部应力应变滞迟回线
1 阻尼减振机理
在低应力状况下，由金属的微 观运动产生的阻尼耗能，称为 金属滞弹性.
金属内部应力应变滞迟回线
1 阻尼减振机理
当金属材料在周期性的应力和应变作用下， 随着应力的增大，由于 金属滞弹性，应 变从0点并不是线性地增至 A点，而是走 了一条略为上凸的曲线OPA; 当应力变小时至反方向时，应变也不是直 接从A点回到O点，而是经B点到C点. 在一次周期应力循环中，构成了应力—应 变的封闭回线ABCDA，阻尼耗能的值正比 于封闭回线的面积. 对于阻尼为0的全弹性材料，封闭回线将 退化为面积等于0的直线，A0C0A
2 阻尼减振材料--复合型阻尼金属板材
复合型阻尼金属板材的主要优点有阻尼大，损耗因子 一般大于0.3,因而减振降噪效果好; 耐热性耐久性好，有的板材可在140°C的空气中连续 工作1000小时; 机械性能好，对于复合型阻 尼合金钢板，其强度和普通钢板 大致相同，容易焊接.
机械设计中的减振与隔振技术
机械设计中的减振与隔振技术机械设计中的减振与隔振技术在现代工程领域中具有重要的应用价值。
减振与隔振技术的目的是降低机械设备在工作过程中的振动，提高设备的稳定性和可靠性，减少设备出现故障和损坏的风险。
本文将介绍减振与隔振技术的原理、应用以及在机械设计中的重要性。
一、减振技术的原理和应用减振技术主要通过改变机械系统的结构和参数，以降低系统的共振频率和减小振幅，从而降低震动噪声和振动带来的不良影响。
常用的减振技术包括引入阻尼材料、采用减振器和改变机械系统的自然频率等方法。
1.1 引入阻尼材料引入阻尼材料是减振技术中常用的一种方法。
通过在机械系统的关键位置引入具有强大阻尼效果的材料，可以有效地吸收振动能量，减小振动幅值。
常见的阻尼材料包括橡胶、聚合物和金属材料等。
1.2 采用减振器减振器是减振技术中的一种常见设备。
减振器可以根据振动源的特性进行设计，通过改变其自身的振动特性，将振动能量转化为其他形式的能量损耗，从而降低振动幅值。
常见的减振器包括液压减振器、弹簧减振器和压电减振器等。
1.3 改变机械系统的自然频率改变机械系统的自然频率是减振技术中的一种有效方法。
通过改变机械系统的结构参数，如质量、刚度和阻尼等，可以改变机械系统的自然频率，从而改变振动的特性。
常见的方法包括增加或减小质量、调整结构的刚度和采用合适的阻尼措施等。
二、隔振技术的原理和应用隔振技术主要通过隔离振动源和被隔振系统之间的传递路径，减少振动的传递和扩散，以达到减低振动幅值的目的。
常用的隔振技术包括弹簧隔振、吸振材料隔振和惰性质量隔振等方法。
2.1 弹簧隔振弹簧隔振是一种常见的隔振技术。
通过在振动源和被隔振系统之间加入弹簧，可以减少振动的传递路径，从而实现隔振效果。
弹簧隔振器常应用于精密仪器、机械设备和汽车等领域。
2.2 吸振材料隔振吸振材料隔振是一种常用的隔振技术。
吸振材料可以吸收振动能量，减小振动的传递和扩散。
常见的吸振材料包括橡胶、泡沫塑料和聚合物等。
减振的工程运用
减振的工程运用
俺跟您说啊，这减振在工程上那用处可大了去啦！就说那高楼大厦，风一吹，要是没减振措施，晃悠得能把人吓出病来。
有一回，俺去一个大工地，瞅见那工人们正为了减振的事儿发愁呢。
原来啊，他们建的那桥，车一过，“哐当哐当”响，桥身还抖得厉害。
这可不行啊，不安全不说，还影响使用。
后来，他们想了好多办法。
在一些关键的地方装上了那种像大弹簧似的减振器，嘿，还真管用！车再跑，桥稳稳当当的，一点儿也不晃悠了。
还有啊，那工厂里的机器，整天“轰隆轰隆”地转，振动得厉害。
要是不搞减振，不光机器容易坏，旁边的工人耳朵也受不了啊。
所以就得给机器加上减振垫，减小振动。
俺就寻思，这减振的工程运用真是个大学问。
得把各种情况都考虑到，材料得选好，安装位置也得准，才能真正起到作用。
您说是不是这个理儿？。
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已知 电机转速 = 60 rad/s，全机质量m = 100kg，欲使传
到地上的干扰力降为原干扰力的 1
10
求 隔振弹簧刚度系数k。
解 按照积极隔振公式，力的传递率为
1
2 1
即
1
1
10 2m 1
2k
可解出隔振弹簧总刚度为
k 2m 161.5 kN/m
22
9.3 阻尼消振
阻尼减振有两种方式，一类是非材料阻尼(也称为集中 力阻尼器)，如各种成型的阻尼器，工程中大量应用于可以 施加集中力的系统。另一类是材料阻尼(也称为分布力阻尼 器)，如各种粘弹性阻尼材料以及复合材料等。主要应用于 薄板和薄壳等薄壁结构减振不宜施加集中阻尼力的系统。
阻尼减振技术能降低结构或系统在共振频率附近的动响 应和宽带随机激励下响应的均方根值，以及消除由于自激 振动而出现的动不稳定现象。
阻尼减振有两种方式:一类是非材料阻尼，如各种成型 的阻尼器，另一类是材料阻尼，如各种粘弹性阻尼材料以 及复合材料等。
1、分布力阻尼器
目前粘贴在结构上的自由阻尼层和约束阻尼层应用很广 泛。
第9章 减振技术
9.1 减振的基本概念 9.2 隔振 9.3 阻尼消振 9.4 动力吸振器 9.5 振动的主动控制技术
9.1 振动的基本概念
在振动理论分析中，已经知道振动的幅值决于激励力幅 值的大小、频率比、系统的阻尼等，因此进行减振就是要调 整它们的参数使振动减小。采取减振措施时，首先应该考虑 降低振源的激励强度，如果降低振源强度达不到预期的技术 要求，再考虑安装合适的隔振装置，如果隔振还不能达到预 期的技术要求，就要使用减振装置进行减振。
此时，机器通过弹簧、阻尼器传到地基上的动压力
FD F R kx cx kBsin(t ) cBcos(t )
即F和R是相同频率，在相位上相差
π 2
的简谐力。
根据同频率振动合成的结果，得到传给地基的动压力的最大值
HT (kB)2 (cB)2 k B 1 (2 )2
1 (2 )2 HT H (1 2 )2 (2 )2
另一种方法是释放约束，使固有频率减小。在可能情况下， 有时可以通过改变机器的尺寸与零部件的形状，或者引入某些 弹性原件就可以协调刚度和质量，也可以利用抗震器来改变系 统的固有频率，而且使整个系统的振动特性发生变化。
3、 在机械结构内增加阻尼力 在机械结构内增加阻尼力使共振振幅与非共振振幅降 低，这可以通过在系统上加一个专门装置，如“阻尼器 ”来实现，也可以粘贴适当的阻尼材料，即约束阻尼层 与自由阻尼层来减小振幅。
9.2 隔振
回转机械、锻压机械等在运转时会产生较大的振动， 影响其周围的环境；有些精密机械、精密仪器又往往需要 防止周围环境对它的影响。这两种情形都需要实行振动隔 离，简称隔振。
隔振可分为两类。一类是主动隔振，即用隔振器将振 动着的机器与地基隔离开；另一类是被动隔振，即将需要 保护的设备用隔振器与振动着的地基隔离开。
评价阻尼器设计的标准，主要是系统增加单位重量 取得的减振效果，即要求单位重量和单位体积的阻尼器 能够提供尽可能大的阻尼力。及其工作性能稳定可靠的 程度，即要求阻尼器能在恶劣环境下长期正常工作。
阻振方法是采用阻尼减振方法的简称，即用附加的子系 统连接于需要减振的结构或系统以消耗振动能量，从而达 到控制振动水平的目的。
一般首先采取以下措施：
1．降低激振力幅值
2．改变干扰力的频率与系统固有频率之比
3．在机械结构内增加阻尼力
1 、降低激振力幅值 如对旋转组件的机械进行动平衡处理，包括在动平衡机
上及在现场进行动平衡处理以减小不平衡质量达到降低干 扰力幅值.
改变机器部件的某些结构，如柴油机的曲轴扭转振动， 改变曲轴配置，可以减小干扰力的功，即降低了强迫振动 幅值。
隔振器是由一根弹簧和一个阻尼器组成的模型系统。 在实际应用中隔振器通常选用合适的弹性材料及阻尼材料， 如木材、橡胶、充气轮胎、沙子等等组成。
1、主动隔振
振源是机器本身。积极隔振是将振源隔离，防止或减小传递 到地基上的动压力，从而抑制振源对周围环境的影响。积极隔 振的效果用力传递率或隔振系数来衡量，定义为
a
HT H
a
1 (2 )2 (1 2 )2 (2 )2
2、被动隔振
振源来自地基的运动。消极隔振是将需要防振的物体与振
源隔离，防止或减小地基运动对物体的影响。
消极隔振的效果也用传递率表示，定义为 B为隔 b
b地基运动的振动幅值。
地基为简谐运动 y bsint
隔振后系统稳态响应的振幅为 B b 1 (2 )2 (1 2 )2 (2 )2
前者利用拉伸变形来消耗振动能量，后者则利用剪切变 形来消耗振动能量。
尤其是多层约束阻尼层，往往较之前种方法更为有效。 如美国F-4战斗机的武器发射装置的中央腹板由于宽带激励 下的多模态共振而迅速破坏。
a
B b
1 (2 )2 (1 2 )2 (2 )2
位移传递率与力传递率具有完全相同的形式。
＞ 2，a ＜1，才隔振，a 且 值越大，a 越小，隔 振效果越好。
常选 为2.5--5之间。
另外 ＞ 2 以后，增加阻 尼反而使隔振效果变坏。
为了取得较好的隔振效果，系统应当具有较低的固有频率和较 小的阻尼。不过阻尼也不能太小，否则振动系统在通过共振区 时会产生较大的振动。
a
HT H
其中H和HT分别为隔振前后传递到地基上的力的幅值。
激振力 S H sint
在采取隔振措施前，机器传递到地基的最
大动压力Smax=H。 机器与地基之间装上隔振器。
系统的受迫振动方程的解为 x Bsin(t )
此系统的受迫振动方程的解为 x Bsin(t )
H
1
B
k (1 2 ) (2 )2
还可以利用专门的装置降低振动的幅值，如使用抗振器 ，柴油机使用的多摆式抗振器就可以用来控制好几阶干扰 力矩.
2、改变干扰力的频率与系统固有频率之比 使旋转机械的工作转数调开共振区，使系统处于非共振的
振动区，以达到减小振幅的目的； 一般情况下，机器转速的设计不可能随意变动，因此往往
是通过改变结构的固有频率来降低振动幅值的。 改变结构固有频率可通过改变刚度k或改变质量m来实现。