8.阻尼与隔振
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。
隔振与阻尼的关系
隔振与阻尼的关系隔振是利用振动元件间阻抗的不匹配，以降低振动传播的措施。
隔振技术常应用在振动源附近，把振动能量限制在振源上，不向外界扩散，以免激发其他构件的振动；也应用在需要保护的物体附近，把需要低振动的物体同振动环境隔开，避免物体受振动的影响。
采取隔振措施主要是设计合适的隔振器。
隔振的原理是把物体和隔振器（主要是弹簧）系统的固有频率设计得比激发频率低得多（至少低3倍）;但对高频振动要注意把隔振器的特性阻抗设计得与连结构件的特性阻抗有很大变化（至少差3倍）。
为此,隔振器如用钢丝弹簧，还要垫上橡皮、毛毡等作的垫子。
在隔振器的设计中，还应该考虑阻尼的作用。
对启动过程中变速的机械，设计隔振器时应加阻尼措施，以免经过共振频率时振动过大。
阻尼是通过粘滞效应或摩擦作用把振动能量转换成热能而耗散的措施。
阻尼能抑制振动物体产生共振和降低振动物体在共振频率区的振幅，具体措施就是提高构件的阻尼或在构件上铺设阻尼材料和阻尼结构。
如近年来研制成的减振合金材料，具有很大的内阻尼和足够大的刚性，可用于制造低噪声的机械产品。
另外，在振动源上安装动力吸振器，对某些振动源也是有效的降低振动措施。
对冲击性振动，吸振措施也能有效地降低冲击激发引起的振动响应。
电子吸振器是另一种类型的吸振设备。
它的吸振原理与上述隔振、阻尼不同，它是利用电子设备产生一个与原来振动振幅相等、相位相反的振动，来抵销原来振动以达到降低振动的目的（见有源降噪）。
隔振和阻尼的关系一般情况下,隔振设备和阻尼设备的功能是差不多的，两者是相辅相成的，所以在选型的时候，一定要挑选合理的平衡点。
阻尼的作用1 / 2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。
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
07_隔振技术及阻尼减振
❖ 冲击隔离与缓冲是有区别的缓冲是让缓冲材料介于相互碰 撞的物体之间，使碰撞的冲击力要比直接碰撞低，如汽车 缓冲器，飞机着陆架等。
❖ 振动会影响仪器设备的精度、功能和使用寿命，会造成事故。 同样会危害人的身心健康，甚至造成器官损伤。
❖ 隔振就是就是将声源与结构之间形成弹性连接，实际上振动 不可能完全隔绝，故通常也称为减振。
2020年11月4日10时37分
1
7 隔振技术及阻尼减振
❖ 7.1 振动控制的基本方法 ❖ 7.2 隔振原理 ❖ 7.3 隔振器材 ❖ 7.4阻尼减振 ❖ 7.5环境振动评价和标准
❖ 机械设备运转产生振动，振动一方面直接向外辐射噪声，另 一方面以弹性波的形式通过相连的结构向外传播，并在传播 的过程中向外辐射噪声。控制振动的一个重要方法就是隔振。
❖ 机械设备振动能量以两种方式向外传播而产生噪声，一部分 由振动机器直接向空中辐射，称为空气声；另一部分振动能 量则通过承载机器的基础、连接构件传递，固体表面振动以 弯曲波形式传播，因而能激发结构振动向空中辐射噪声，这 种通过固体传播的声波叫固体声。
▪ 人能感觉到的振动频率范围为l～100Hz (可听声的频率 范围为20～20000Hz)
• 人对频率为2～12Hz的振动感觉最敏感 • 频率>12Hz或<2Hz的振动敏感性就逐渐减弱
2020年11月4日10时37分
4
7.1 振动控制的基本方法
7.1.1 振动的来源及危害
❖ 振动对人体的危害
▪ 共振频率：人体某些器官固有频率相吻合的频率
第五章-隔振技术-第六章-阻尼技术
6.1.2 阻尼的产生机理 从工程应用的角度讲，阻尼的产生机理就 是将广义振动的能量转换成可以损耗的能量，
从而抑制振动、冲击、噪声。 1 ．工程材料的内阻尼 材料阻尼的机理是：宏观上连续的金属材
料会在微观上因应力或交变应力的作用产生 分子或晶界之间的位错运动、塑性滑移等，
产生阻尼。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。
当金属材料在周期性的应力和应变作用
下，加载线 和卸载线 在一次周期的应力循 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。
粘弹性材料属于高分子聚合物，从微观结构上
看，这种材料的分子与分子之间依靠化学键或物 理键相互连接，构成三维分子网。高分子聚合物 的分子之间很容易产生相对运动，分子内部的化 学单元也能自由旋转，因此，受到外力时，曲折 状的分子链会产生拉伸、扭曲等变形；分子之间 的链段会产生相对滑移、扭转。当外力除去后， 变形的分子链要恢复原位，分子之间的相对运动 会部分复原，释放外力所做的功，这就是粘弹材 料的弹性；但分子链段间的滑移、扭转不能全复 原，产生了永久性变形，这就是粘弹材料的粘性， 这一部分功转变为热能并耗散，这就是粘弹材料 产生阻尼的原因。
系统频率。如果系统干扰频率 比较低，系
统设计时很难达到 的要求，则必须通
过增大隔振系统阻尼的方法以抑制系统的振
动响应。
5.2 隔振设计与隔振器 在隔振设计中，通常把 100Hz 以上的干 扰振动称作高频振动， 6-100Hz 的振动定义 为中频振动， 6Hz 以下的振动为低频振动。 常用的绝大多数工业机械设备所产生的 基频振动都属于中频振动，部分工业机械设
工程结构的阻尼和隔振设计
未来研究方向探讨
智能化阻尼和隔振技术
随着人工智能和大数据技术的发展，未来可研究如何将智能算法应用 于阻尼和隔振设计中，实现自适应调节和优化控制。
新型阻尼材料和隔振技术
02 03
隔震支座
隔震支座是一种特殊的阻尼装置，用于隔离地震波向上部结构的传播。 它允许建筑物在地震时相对于地面发生水平位移，从而减小地震力对上 部结构的影响。
耗能支撑
耗能支撑是一种具有滞回特性的支撑构件，能够在地震中通过塑性变形 消耗能量，减轻主体结构的损伤。
桥梁结构中的隔振设计
隔震沟
在桥梁结构中，隔震沟被用于隔离地震波向桥墩的传播。通过在桥墩周围设置隔震沟，可 以减小地震力对桥墩的作用，保护桥梁免受地震破坏。
阻尼材料
用于吸收和消耗振动能量，减少振动的幅度和持续时 间。常用的阻尼材料有橡胶、沥青等。
辅助结构
用于固定隔振元件和阻尼材料，保证整个隔振系统的 稳定性和可靠性。
隔振效果评价指标
传递率
表示隔振系统对振动传递的阻隔 程度，通常以分贝（dB）为单位 进行衡量。传递率越低，隔振效 果越好。
固有频率
指隔振系统自身固有的振动频率 。当外界振动频率接近固有频率 时，隔振系统容易发生共振，导 致隔振效果降低。
粘弹性阻尼材料
兼具粘性和弹性，能耗散振动能量，适用于各 种复杂结构的阻尼设计。
复合阻尼材料
通过不同材料的组合，实现宽频带、高效能的阻尼效果，满足特殊工程需求。
智能控制技术在隔振系统中应用
主动隔振技术
采用作动器对结构施加反向振动，抵消外部激励 引起的振动，实现高精度隔振。
阻尼减震和隔振的原理区别
阻尼减震和隔振的原理区别阻尼减震和隔振是两种常见的减震控制方法，它们在原理和应用场景上有一定的区别。
阻尼减震是一种通过增加系统的阻尼来减小振动幅度的方法。
在实际系统中，振动往往是由于系统存在不稳定的共振频率或共振模态引起的，而阻尼可以通过吸收系统的振动能量来减小振幅，并且降低系统共振的危害性。
阻尼减震的原理可以通过振动系统的阻尼比以及阻尼对系统动力学特性的影响来解释。
阻尼比是描述阻尼效应强弱的比值，即阻尼力和系统的临界阻尼力之比。
当阻尼比小于1时，系统处于过阻尼状态，振动幅度较小且趋于稳定；当阻尼比等于1时，系统处于临界阻尼状态，振动幅度最小但需要的时间最长；而当阻尼比大于1时，系统处于欠阻尼状态，振动幅度大且持续时间较短。
因此，合理选择适当的阻尼比可以有效控制系统的振动幅度。
在阻尼减震中，常用的减震器有阻尼器、液体阻尼器、摩擦减震器等。
阻尼器中通常用高频阻尼器来吸收系统高频范围内的振动能量，而低频阻尼器则用来分散和吸收系统低频范围内的振动能量。
液体阻尼器通过液体的粘滞阻力和离心力来消耗振动所带来的能量，在大多数情况下能够提供较好的阻尼效果。
摩擦减震器则是通过材料之间的摩擦力来吸收振动能量，其实现简单且成本较低。
隔振是一种通过隔离系统与外界环境的接触来减小振动幅度的方法。
在实际工程中，许多设备受到地震、机械冲击或交通振动等外部振动的干扰，而隔振技术可以将这些外部振动隔离，从而保护设备的正常工作。
隔振的原理可以通过系统的共振频率以及隔振材料的固有频率来解释。
在隔振中，系统具有的共振频率是关键。
当外部振动频率接近系统的共振频率时，系统振幅会大幅度增大，从而产生共振现象。
而隔振系统则会添加隔振垫、弹簧、隔振支座等隔振材料，这些材料具有较低的固有频率，即其自身的共振频率较高。
通过合理设计隔振系统的刚度和阻尼等参数，可以使得系统的共振频率远离外部振动频率，从而减小振动幅度。
在隔振中，常见的隔振材料有弹簧、橡胶隔振垫、隔振支座等。
系统阻尼对隔振效率的影响研究
系统阻尼对隔振效率的影响研究博雨 博播摘要：引用隔振效率计算公式，采用实例计算方法，得出积极隔振中系统阻尼对隔振效率的影响规律。
研究表明，随着系统阻尼的增大隔振效率逐渐下降，但是随着频率比的增大隔振效率都升高。
系统阻尼增大时，设备质量对隔振效率也有一定影响。
1 前言目前，隔振降噪的应用多起来，采用积极隔振或主动隔振,往往能满足减震降噪要求。
但隔振系统阻尼对隔振效率的影响研究还很少，本文讨论积极隔振中阻尼比对隔振效率的影响，以供参。
2 隔振效率计算隔振系数T ，表示传到基础的力与机械设备产生的干扰力比值。
T = F 传/F 干 （1）传到基础的力越小越好，因此隔振系数T <1。
根据隔振理论，隔振系数与振动系统的阻尼比，频率比有关： T= 2222224)1(41λζλλζ+-+ （2） 式中，λ为频率比，λ =ω/ωn ，即干扰力园频率ω与系统固有园频率ωn 之比；ζ为阻尼比。
ζ=c/2m ωn (3)式中，m 为振动质量或被隔振设备质量，kg ；c 为系统阻尼系数，N ·S/m 。
当忽略阻尼时，（2）式可简化为：T= 2)1(1λ- （4） 3 实例计算以制冷压缩机组积极隔振为例，计算隔振系统有关参数的关系。
制冷压缩机组重量为2800kg,计算时转数取550(r/min)-2800(r/min)，既激振力频率在57.6（rad/s ）-298.5（rad/s ）之间，从而得到频率比为3.6-18.8。
另，根据资料[积极隔振系统的最佳阻尼比为ξ= 0.05-0.2，因此将有关参数代入（2）式中，即可计算隔振系数T ，从而得出隔振效率（η=1-T ）。
由计算可知，阻尼比为零（既无阻尼时）隔振效率最高，而且随着阻尼比增加而逐渐降低。
同时，也可以看到，不同频率比下降的规律几乎相同。
另外可知，随着频率比增大隔振效率增高，且不同阻尼比的增幅也几乎相同。
当阻尼很小时，如ξ=0.05以下，隔振效率与无阻尼差别不大，因此采用弹簧元件做隔振时由于金属弹簧的阻尼系数很小，因此对隔振效率影响不大。
隔振、阻尼的重要性
随着我国经济技术的不断发展，以及国家对环境保护要求的日益提高，政府相关部门对于锻压行业的工业项目都需要进行环境影响评价，其中振动和噪声是项目环评的重要内容；并且随着人们环保意识的增强和我国环保法规的完善，一些锻压企业因为没有重视振动问题或为节省隔振方面投入，因振动引起的纠纷案例也在迅速增加，这些因素都不同程度的推动了隔振技术的快速发展。
，
隔振就是将振源与基础或连接结构的近刚性连接改成弹性连接，以隔绝或减弱振动能量的传递，最终达到减振降噪的目的，而阻尼在振动衰减过程中起到至关重要的作用。
大致归纳如下几点：
1、提升锻压设备系统的动力学性能；降低结构动应力，减小锻压设备自身的工作振动，提高制造精度及设备寿命，改善元件动态工作条件，降低噪声，改善工作环境。
2、提高基础与支承的可靠性，显著减少基础承载的动载，改善基础工作条件、延长基础使用寿命；确保对锻压设备的支承稳固、工作中不偏移。
3、改善锻压设备的安装方式，减少锻压设备安装和调平、维护的工作量，减少停机时间，提高锻压设备的生产能力。
4、保护周围精密仪器以及建筑设施，减少基础振动从而减少对外部的影响。
人教版八年级物理上册第四节：噪声的危害和控制
按污染源种类分： （1）工厂生产噪声； （2）交通噪声；喇叭、摩擦声。 （3）施工噪声；打桩机。 （4）社会噪声。
6
令人厌烦的噪声
噪声的危害
人们用为单位来表示声音的强弱。 分贝（dB）
0 人耳刚刚能听到的声音为dB；
为了保证休息和睡眠，应控制噪声不超过dB ；为了 50 保证工作和学习，应控制噪声不超过dB；为了保护 70
想想议议
一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱寂．究其 原因，你认为正确的是( )． D A．可能是大雪后，行驶的车辆减少，噪声减小 B．可能是大雪后，大地银装素裹，噪声被反射 C. 可能是大雪后气温较低，噪声传播速度变慢 D．可能是大雪蓬松且多孔，对噪声有吸收作用
听力，应控制噪声不超过dB。
90
三、噪声的危害 1、干扰睡眠 2、损伤听力 85分贝以下的噪声不至于危害听觉，而 超过85分贝则可能发生危险。 3、对人体的生理影响 紧张、心率、血压升高，心脏病恶化。 唾液、胃液分泌减少，胃酸降低，从 而易患胃溃疡和十二指肠溃疡。
8
4、对儿童和胎儿的影响 儿童的智力发育缓慢； 影响胎儿的发育，通过母体，养料和氧气的 供应不足。 5、对动物的影响 鸟类羽毛脱落，不下蛋，甚至死亡。 6、对建筑物的损害 墙开裂，瓦损坏，60米低空飞行。
令人厌烦的噪声
乐音与噪声的区别 动听的、令人愉快 乐音通常是指那些的声音。乐音的波形是的。 有规律 噪声通常是指那些的声音。噪声的波形是的。 难听的、令人厌烦 从环保角度看，凡____________________________ 杂乱无章
的声音都属于噪声。 影响人们正常学习、工作和休息
噪声 发声体做无规则的振动而 发出的声音。
消声室
微穿孔板消声器
《隔振与阻尼完整》课件
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
CNC加工振动解决方案
CNC加工振动解决方案CNC加工振动是指在CNC加工过程中产生的机械振动，可能会导致加工精度下降，工件质量不稳定，甚至损坏加工设备。
因此，解决CNC加工振动问题对于提高加工质量和效率非常重要。
下面是一些解决CNC加工振动问题的有效方案：1.提高刚性：CNC加工设备的刚性对振动抑制起着至关重要的作用。
通过增加机械结构的刚性，可以大大减小振动的幅度。
具体的方法包括增加加工床的重量、采用更加坚固的材质、优化结构设计等。
2.优化切削参数：切削参数的选择直接影响加工过程中的振动情况。
合理选择切削速度、进给速度、切削深度等参数，可以减小切削力和振动。
同时，采用合适的切削液和刀具，也可降低振动的产生。
3.振动监测与控制技术：利用振动传感器等装置对CNC加工过程中的振动进行实时监测和分析，可以及时发现和解决振动问题。
同时，通过控制系统调整切削参数或加工路径，实现对振动的主动控制，可以显著降低振动幅度。
4.平衡和校正：机床的平衡和工件的校正也是减小振动的重要手段。
对于机床，可以通过平衡机床的主轴、电机和刀具等部件来消除不平衡引起的振动。
对于工件，可以在加工开始前进行预校正，消除或减小由于工件不平衡引起的振动。
5.阻尼和隔振措施：通过采用阻尼和隔振技术，可以有效抑制机床和工件振动的传播。
阻尼措施包括振动吸收材料的使用、结构改进以提高材料的阻尼比、增添阻尼器等。
隔振措施则包括使用隔振垫、隔振脚等隔振装置，将机床与地面隔离，减小振动的传递。
6.加工策略优化：在CNC加工过程中，合理的加工策略可以减小振动的产生。
例如，采用粗加工和半粗加工的方式，减少切削深度，增加进给速度等，可以减小切削力和振动。
7.选择合适的工件夹持方式：工件夹持方式直接影响了工件在加工过程中的稳定性和振动情况。
根据不同的工件特点，选择合适的夹具和夹持方式，可以降低振动的发生。
综上所述，解决CNC加工振动问题需要综合运用多种方法和技术手段。
通过提高机床的刚性、优化切削参数、采用振动监测与控制技术、平衡和校正、采取阻尼和隔振措施、优化加工策略和选择合适的工件夹持方式，可以有效减小振动的幅度，提高CNC加工的质量和效率。
生活中的隔振原理及应用
生活中的隔振原理及应用1. 什么是隔振原理隔振原理是指将振动的物体与周围环境分隔开，阻断振动的传递或减小振动的幅度。
其核心原理是阻尼和共振。
2. 隔振原理的应用场景隔振原理在日常生活中有着广泛的应用，下面列举了一些常见的应用场景：•建筑隔振：在地震发生时，通过将建筑物与地面隔离，可以减小地震对建筑物的破坏。
•汽车隔振：通过在汽车底盘安装橡胶垫或减震器，可以减轻汽车行驶时的颠簸感。
•音响隔振：在音响等设备的底部安装隔振垫，可以有效减小声音传递所产生的振动和噪音。
•电子设备隔振：在电脑的硬盘、机箱等部件上添加隔振垫，可以减小设备震动对硬件的影响，延长设备的使用寿命。
3. 阻尼的作用阻尼是隔振原理中的关键概念之一，它通过给振动系统施加阻力，将系统的振动能量转化为热能，从而降低振动的幅度。
阻尼的作用包括以下几个方面：•减小振动幅度：通过增加阻尼，可以减小振动的幅度，从而降低振动对周围环境的影响。
•提高系统稳定性：合适的阻尼可以提高系统的稳定性，防止系统发生共振。
•保护设备：阻尼可以减小振动对设备的影响，延长设备的使用寿命。
4. 共振的危害共振是振动系统中的一种现象，当外界激励频率与系统固有频率接近时，会引发共振效应。
共振的危害包括以下几个方面：•增加振动幅度：当系统处于共振状态时，振动幅度会大大增加，可能造成设备的破坏。
•增加噪音产生：共振效应产生的振动会引起噪音，对周围环境和人的健康产生不利影响。
•减少设备寿命：共振效应产生的振动会对设备造成损害，缩短设备的使用寿命。
5. 隔振材料隔振材料是隔振应用中常用的材料，根据不同的需求和应用场景选择不同的隔振材料可以达到最佳的隔振效果。
常见的隔振材料包括：•橡胶：橡胶是一种优良的隔振材料，具有良好的弹性和阻尼性能，能够有效地吸收和减小振动。
•弹性体：弹性体材料具有良好的弹性恢复性能，在隔振应用中起到卓越的隔振效果。
•隔振垫：隔振垫是一种常见的隔振材料，可以根据需要选择不同厚度和硬度的隔振垫来实现不同的隔振效果。
工程力学中的振动控制方法有哪些？
工程力学中的振动控制方法有哪些？在工程领域中，振动现象是一个常见且重要的问题。
过度的振动可能会导致结构的疲劳破坏、降低设备的精度和可靠性、产生噪音等不良影响。
因此，研究和应用有效的振动控制方法对于保障工程结构和设备的安全稳定运行具有至关重要的意义。
一、被动振动控制被动振动控制是指不需要外部能源输入，依靠自身的结构特性来减少振动的方法。
常见的被动振动控制技术包括以下几种：1、阻尼减振阻尼是指系统在振动过程中能量耗散的能力。
通过在结构中增加阻尼材料，如粘弹性阻尼器、摩擦阻尼器等，可以将振动能量转化为热能等其他形式的能量而耗散掉，从而有效地降低振动幅度。
2、质量调谐减振质量调谐减振器是一种利用质量和弹簧组成的振动系统，通过调整其固有频率与主结构的振动频率接近，从而实现对主结构振动的抑制。
常见的有调谐质量阻尼器（TMD）和调谐液体阻尼器（TLD）。
3、隔振隔振是通过在振源和被保护对象之间插入弹性元件或阻尼元件，来减少振动的传递。
例如，在机械设备的底座安装隔振垫，可以有效地隔离设备产生的振动向基础的传递。
二、主动振动控制主动振动控制则需要外部能源输入，并通过传感器监测振动状态，控制器计算控制策略，执行器施加控制作用来实现振动的抑制。
1、主动质量阻尼（AMD）AMD 系统由传感器、控制器、作动器和质量块组成。
传感器检测结构的振动响应，控制器根据检测到的信号计算出所需的控制力，作动器将控制力施加到质量块上，从而产生与结构振动相反的力，达到减振的目的。
2、主动杆主动杆是一种可以主动施加轴向力的元件。
通过实时调整杆的长度或内部的压力，来改变结构的刚度和阻尼特性，实现振动控制。
3、压电陶瓷作动器压电陶瓷具有在电场作用下产生变形的特性。
利用这一特性，将压电陶瓷片粘贴在结构表面，通过施加电压来改变结构的振动特性。
三、半主动振动控制半主动振动控制介于被动控制和主动控制之间，它不需要持续的外部能源输入，但可以根据结构的振动状态实时调整自身的参数，以达到较好的振动控制效果。
《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。
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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
材料的阻尼性能与振动控制
材料的阻尼性能与振动控制在机械工程、土木工程和建筑工程等多个领域中，振动控制是一项重要的技术。
振动不仅会产生噪音和不稳定，还可能对结构和设备造成损坏。
因此，研究和应用具有良好阻尼性能的材料对于振动控制至关重要。
材料的阻尼性能是指材料对振动的吸收和减弱能力。
传统的方法是通过增加结构的质量和刚度以降低振动，但这往往会增加成本和重量。
而具有良好阻尼性能的材料可以在不增加结构质量的情况下有效地减弱振动。
一种常见的具有良好阻尼性能的材料是聚合物材料，如聚胺脂和丁腈橡胶等。
聚胺脂是一种能够吸收振动能量的材料，因其独特的结构和化学性质，可以有效地转换振动能量为热能。
丁腈橡胶则是一种具有良好耐疲劳性和耐候性的材料，可以用于制作振动吸收器和减震器等。
除了聚合物材料外，金属材料也常用于振动控制。
金属材料经过特殊的工艺处理后，可以具有较高的阻尼性能。
一种常见的金属材料是钢材，通过选择合适的钢种和控制加工工艺，可以使钢材具有良好的阻尼性能。
此外，铝合金和镁合金等轻金属材料也具有良好的阻尼性能，可用于减震和隔振装置的制造。
在振动控制中，材料的阻尼性能与结构及工况密切相关。
不同的结构和工况对材料的阻尼性能有不同的要求。
例如，在建筑工程中，地震是一种常见的工况，需要材料具有较高的阻尼性能以减弱地震造成的振动。
而在航空航天领域，材料要求具有较低的密度和较高的阻尼比，以降低飞行器的振动和噪音。
为了提高材料的阻尼性能，研究者们开展了大量的研究工作。
其中一个典型的研究方向是纳米材料的应用。
纳米材料具有较高的比表面积和尺寸效应，可以显著改变材料的物理和化学性质。
通过将纳米材料引入到传统材料中，可以改善材料的阻尼性能。
例如，纳米陶瓷颗粒可以增加聚合物材料的摩擦阻尼，纳米纤维可以提高金属材料的阻尼比。
此外，还有一些新型材料被提出并应用于振动控制。
例如，形状记忆合金是一种具有特殊形状记忆能力的材料，可以根据环境温度和应力条件发生相变，从而实现对振动的控制。
飞机振动相关知识点总结
飞机振动相关知识点总结一、飞机振动的类型飞机振动主要可分为以下几种类型：1.结构振动：包括飞机机身、机翼、机尾等部件在飞行过程中因受到气流、重力和发动机振动等外部力的作用而产生的振动。
2.发动机振动：指飞机发动机在运转时产生的振动，包括旋转部件、振动吸振器、点火系统等部件的振动。
3.空气动力学振动：即因气流对飞机表面、机身等部件的作用而产生的振动，包括颤振、隔音板振动等。
4.舒适性振动：指乘客在飞机内感受到的各种振动，包括起降时的颠簸感、巡航时的轻微震动等。
二、飞机振动的原因1.气动力原因：当飞机在空气中飞行时，会受到气流的作用，从而产生空气动力学振动。
2.发动机原因：飞机发动机在工作过程中会产生振动，这些振动会通过飞机结构传递到整个飞机上。
3.机械原因：飞机的各个部件在运行过程中可能会由于失调、磨损、腐蚀等原因而产生振动。
4.外部环境原因：例如飞机起降时受到的颠簸、气流等外部环境原因也会引起飞机振动。
三、飞机振动的影响飞机振动会对飞机和乘客产生以下影响：1.对飞机结构的影响：过大的振动会使飞机的结构产生疲劳、裂纹等损伤，甚至影响飞机的安全性。
2.对飞机性能的影响：飞机振动会影响飞机的稳定性和操纵性能，降低飞行的舒适性和效率。
3.对乘客的影响：飞机振动会使乘客感到不适或恐慌，影响他们在飞行过程中的体验。
4.对飞机设备的影响：飞机设备在振动环境下容易受到磨损，影响设备的寿命和性能。
四、飞机振动的控制为了有效控制飞机振动，以下几个方面需要重点考虑：1.飞机设计优化：通过在飞机设计阶段对结构、发动机和机翼等部件进行加强和改进，以降低飞机振动的发生和传递。
2.振动监测与诊断：采用数据采集和分析技术，对飞机振动进行实时监测和诊断，及时发现和解决振动问题。
3.飞机维护与保养：定期对飞机进行维护保养，包括各种部件的紧固、温度和振动监测，确保飞机在良好的状态下飞行。
4.振动阻尼和隔振技术：采用振动阻尼装置和隔振技术，将振动能量有效地消耗或隔离，减小飞机振动的传递和影响。
阻尼弹簧隔振器百科知识
金属橡胶隔振器考虑因素设计和应用隔振器时，须考虑下列因素：①能提供所需的隔振量；②能承受规定的负载；③能承受温度和其他环境条件（湿度、腐蚀性流体等）的变化；④具有一定的隔振特性；⑤满足应用隔振器的设备对隔振器重量和体积的要求。
激发频率低于质量（设备）弹簧系统的固有频率时，隔振器不起隔振作用；激发频率与固有频率相近时，振动就会放大;只有当激发频率大于固有频率的匇倍时,隔振器才有隔振效果。
通常要求激发频率大于固有频率的2～3倍，以便获得良好的隔振效果。
粘性阻尼单自由度的隔振系统，当忽略阻尼时，固有频率式中K为隔振器的力劲，m为隔振器上面的集总质量。
当隔振器的静态压缩量δst与负载成正比时，如钢弹簧，固有频；δst的单位是米。
橡胶隔振器的固有频率常高于上式。
钢弹簧隔振器从重达数百吨的设备到轻巧的精密仪器都可以应用钢弹簧隔振器，通常用在静态压缩量大于5厘米的地方或者用在温度和其他环境条件不容许采用橡胶等材料的地方。
这种隔振器的优点是：①静态压缩量大，固有频率低，低频隔振良好；②耐受油、水和溶剂等侵蚀，不受温度变化的影响；③不会老化或蠕变；④大量生产时特性变化很小。
其缺点是：①本身阻尼极小（阻尼比约0.005），以致共振时传递率非常大;②高频时容易沿钢丝传递振动；③容易产生摇摆运动，因而常须加上外阻尼（如金属丝、橡胶、毛毡等，见图1，b）和惰性块。
钢弹簧有螺旋形、碟形、环形和板形等，螺旋形弹簧应用最广。
给定其固有频率后，由计算单个弹簧的垂向劲度K（N/m即牛顿每米）。
中国制造的TJ1型螺旋形钢弹簧隔振器,每个负载为17～1020公斤，固有频率3.5～2.2赫，静态压缩量20～52毫米。
橡胶隔振器可用于受切、受压或切压（图1，c）的情况，很少用于受拉的情况。
其优点是：可以做成各种形状和不同劲度。
其内部阻尼作用比钢弹簧大，并可隔低至10赫左右的激发频率。
缺点是：使用久了会老化，而且在重负载下会有较大蠕变（特别在高温时），所以不应受超过10～15％（受压）或25～50％（切变）的持续变形。
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9.隔振技术与阻尼减振课程教学基本要求：了解振动的传播及危害，振动控制的基本方法，理解隔振原理，隔振的力传递率，隔振元件，具备隔振设计及应用的能力。
课程内容：振动的传播及危害，振动控制的基本方法，隔振原理，隔振的力传递率，隔振元件，隔振设计及应用，阻尼减振原理，阻尼材料，阻尼减振结构。
振动的危害及其控制的基本方法。
环境振动，机械振动，隔振的力传递率，隔振效率。
固体声隔绝，隔振技术，阻尼减振。
9.1振动概述一、振动的来源振动是自然界中普遍存在的现象，其来源可分为自然振源和人工振源两大类：自然振源如地震、海浪和风等；人工振源如运转的各种动力设备、运行的交通工具、电声系统中的扬声器、人工爆破等。
凡是运转的机器设备,如锻压冲压机械、电机、风机、空压机、内然机等等,由于机械部件之间力的传递,总是产生一定的振动。
这些振动的能量一部分由振动的机器直接向空中辐射,称之为空气声,另一部分能量则通过承载机器的基础向地层或建筑物结构传递,这种通过固体传导的声叫做固体声。
振源的振动除了向周围空间辐射在空气中传播的声音(称“空气声”)外，还通过与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通过固体表面的振动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。
固体声的隔绝与空气声隔绝在技术上是完全不同的。
二、振动的影响及危害振动不仅能激发噪声,而且还能通过固体直接作用于人体,振动也是危害身体健康,降低工作效率,影响居民生活的环境物理因素。
同时,振动会影响精密仪器正常工作,强烈的振动有损于机器结构和建筑物结构。
振动特别是l一100Hz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，振动产生的噪声会干扰人的生活、学习和工作；振动也会影响设备特别是精密仪器的正常工作，有时甚至破坏设备和建筑结构。
在振动环境中劳动和工作的人不但身心健康受到损害，而且由于振动使他们的视觉受到干扰，手的动作受妨碍和精力难以集中，造成操作速度下降、生产效率降低，并且可能出现质量事故。
生产性振动引起的疾病已成为常见的职业病。
振动能沿介质传播到居民的住宅内，使居民感受到振动。
一般来说，传播到居民室内的振动速度不是很大，但由于居民需要较好的睡眠、休息、学习环境，因而环境振动干扰居民的正常生活，心理上受到压抑、精神不安等，久而久之会使居民的身体健康受到影响。
三、振动控制的基本方法振动控制与噪声控制一样,也是从振源、振动传递途径和振动所影响的地点三个环节进行治理。
降低振动设备振源馈入支撑结构的振动能量称为积极隔振,减少来自支撑结构或外界环境的振动传入某一机器设备称为消极隔振,两者采用的控制方法是相同的。
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)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。
7．1．3 振动控制的基本方法·根据振动的性质及其传播的途径，振动控制的基本方法可归纳为三大类别。
1.振源控制①采用先进工艺。
在不影响产品加工质量情况下，减少冲击性工艺，在可能条件下，如用焊接代替铆接、用压延代替冲压、用滚轧代替锤击，以液压代替冲压，以液动代替气动。
②减小振动源的扰动。
振动的主要来源是振动源本身的不平衡力和力矩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)和力矩，改进振动设备的设计和提高制造加工装配精度，减小振源扰动，这是控制振动的最有效方法。
例如，鼓风机、电动机、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，每分钟在千转以上，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，严格控制其对称要求和安装间隙，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。
对于工业用输气、液、粉管道，由于管道内流动介质压力、速度、温度和密度等的变化，产生对管道的激振力，引起管道的振动。
为减小振动，在管道设计时，应注意适当配臵各管道元件，以改善介质流动特性，避免气流共振和减小脉冲压力。
③防上共振。
振动机械的激励力的振动频率，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。
共振带来的破坏和灾害是十分严重的。
木工机械中的锯、刨加工，不仅有强烈的振动，而且常伴随壳体等共振，它将抖动得使人难以承受，操作者的手会麻木不仁。
火车行驶、飞机起落或低空飞行等，往往使较近的居民楼房等产生共振响应，在某种频率下，会发生楼面晃动，碗盆等跳动作响，玻璃窗强烈抖动等。
历史上曾发生过几次严重的共振事故，如美国Tacoma峡谷悬索吊桥，长853m，宽12m左右，1940年因风灾(也只有风速不到每秒20m的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，最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：通过改变受振对象的结构和总体尺寸，采用局部加强法(如壳体加筋和增加支承点等)或增加其质量，改变受振对象固有频率；或者改变机器的转速或改换机型等以改变振动源的扰动频率，从而避开共振，减小振动。
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。
2.振动传递过程的控制振动在传递过程中，由于能量的扩散和传递介质对振动能量的吸收，一般随距离的增加逐渐衰减。
因此，加大振源与保护对象之间的距离也是振动控制的有效措施之一，具体结合建筑选址、厂区总平面布臵、车间内工艺布臵等方面加以考虑。
另外，在振源与保护对象间设臵必要的伸缩缝(或沉降缝)、抗震缝、隔振沟，也不失为一种振动传递过程控制的有效方法。
3.采取隔振措施隔振措施是一种投资不大，却行之有效的一种振动控制方法。
隔振措施可施加于振源，也可施加于防振对象。
前者称为积极隔振，以减少动力设备产生的扰动力向外传递，减小振动的输出；后者称为消极隔振，以减小外来振动对防振对象的影响，即减小振动的输入。
两种类型的隔振，均是在振动或防振对象与支撑结构之间加隔振材料。
只要隔振元件选用得当，隔振效果可在85%—90%以上，对一般中、小型设备，甚至可以不用地脚螺钉将隔振元件与地面固定，只要普通的地坪能承受设备的静负荷即可。
9.2 隔振原理——隔振是控制固体声的重要方法之一一、隔振的基本原理二、隔振评价评价振动强弱通常用位移、速度和加速度三个量来表示,这三个量有内在的联系。
表征隔振效果的好坏最常用的物理量是传振系数,它表示作用于机器各方面的总的力中有多少动力部分是由弹性减振器传给基础的,例如一,则表示有的动力通过减振器传给基础,值越小,隔振效果越好。
为简化隔振计算,按一个垂直自由度的简谐振动考虑,推导出传振系数值如下式中为频率比,为扰动频率赫,为自振频率赫,为阻尼比,为所选用材料的阻尼系数,为临界阻尼系数。
隔振效果取决于频率比,比值大,隔振效果显著。
当一时,或了几时,产生共振当时,扰动力完全通过隔振装置传给基础,使之不起隔振作用当一了万时,共振增益消失,开始起隔振作用当了百时,隔振系统才真正起到隔振作用。
扰动频率由设备的振动频率所确定,其振动基频一般即为轴的转数。
三、隔振元件和隔振材料在工程上常用的隔振元件有金属螺旋弹簧隔振器,板式弹簧隔振器,橡胶隔振器,气体弹簧隔振器,液体弹簧隔振器,金属丝网隔振器,橡胶隔振垫等。
常用的隔振垫层材料有橡胶板,软木,毛毡,酚醛树酷玻璃纤维板,岩棉板,离心玻璃棉板等。
国内外以金属弹簧隔振器和橡胶剪切隔振器应用最为广泛。
金属弹簧隔振器有较低的固有频率一般在赫以下,有较大的静态压缩量可在毫米以上,可承受较大的负载,耐高温,不怕油污,经久耐用,性能稳定,缺点是阻尼太小,高频隔振效果较差。
它适用于各类风机、空压机、球磨机、破碎机、压力机、锻锤等大、中、小型机器设备的隔振。
板弹簧隔振器多用火车、汽车等车体隔振或只有垂直冲击的锻锤基础隔振。
橡胶隔振器具有一定的阻尼,在共振点附近有较好的隔振效果。
按受力情况不同,橡胶隔振器可做成压缩型、剪切型或压缩剪切复合型等,其隔振性能易受温度影响,使用温度一般一一℃,怕油污,易老化,但结构轻巧,价格便宜,使用也较方便、广泛。
四、管道隔振和包装隔振管道强烈振动不仅会导致管道和支架疲劳损坏,引起相联接的建筑物振动,同时也会辐射出较强的噪声。
当机器设备基础采取隔振措施后,与机器设备相连接的管道也应采取隔振措施。
管道隔振可采用帆布软联接,橡胶挠性接管,不锈钢波纹软接管,弹性吊钩等。
货物如器具、设备或材料在装卸和运输过程中会经受一些冲击和振动,为了防止货物损坏,需要妥善包装,并相应采取隔振措施,通常称之为包装隔振。
包装隔振应考虑包装体的每个面和各个角均可受到的颠簸、跌落、撞击而遭到毁坏。
包装隔振所用的弹性材料很多,从简单的皱纹纸、弹性条丝如纸条、塑料条等到特制的弹性垫层和钢弹簧等。
9.3 阻尼减振和阻尼材料用金属板制成的机罩、风管以及飞机、汽车、舰船等的壳体,常会因为振动的传导使这些金属板壳发生剧烈的振动,辐射出较强的噪声。
为了有效地控制其噪声,一般在该金属板上涂一层阻尼材料,抑制结构振动,达到减振降噪目的。
阻尼是指阻碍物体作相对运动并把运动能量转变为热能的一种作用。
阻尼对降低结构在共振频率上的振动是很有效的。
金属薄板上涂以阻尼材料,一是减弱了金属板弯曲振动的强度,二是缩短了薄板被激振后的振动时间,从而减少了薄板辐射噪声的能量。
阻尼材料是一些内损耗、内摩擦大的材料,例如沥青、软橡胶以及其它高分子涂料等。
国外将阻尼减振技术广泛应用于宇航、飞机、舰船和交通运输等各个领域。
国内也开展了这方面的研究,并取得了不少成果。