系统阻尼对隔振效率的影响研究
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。
动力机械隔振系统传递率影响因素研究
Study on Influencing Factors of Transmission Rate of Dynamic Mechanical Isolation System CHEN Chucai1，YAN Bing1，SONG Shizhe1，ZHAO Ming2，HUANG Yan1
( 1.School of Mechanical Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China; 2.CRRC Tangshan Co., Ltd., Tangshan 063035, China ) Abstract： The influence of the parameters of dynamic mechanical isolation system on the transfer rate is studied through the combination of theoretical analysis and experimental research. The effects of stiffness and damping parameter on the transmissibility are obtained under different excitation frequency, and the inherent mechanism of the law is analyzed. The results show that when the dynamic mechanical equipment operates in the low frequency resonance region, the maximum transmission rate Ta has nothing to do with the stiffness (or natural frequency) but decreases with the increase of damping ratio according Ta＝1/(2ξ)＋1 law significantly. When the excitation frequency is much higher than the natural frequency, the transmission rate decreases with the decrease of the stiffness of the isolation system. At the same time to reduce the damping ratio also helps to reduce the transmission rate. For the system of determining mass, stiffness and damping, when the excitation frequency is much larger than the natural frequency of the system, the transmission rate Ta decreases with the increase of the excitation frequency ω. The above conclusions have been verified by experiments. Key words：power machine；vibration isolation system；stiffness；damping；transmission rate
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。
橡胶隔振器的阻尼特性分析和优化设计
橡胶隔振器的阻尼特性分析和优化设计橡胶隔振器作为一种常用的隔振装置，在许多工程领域中起到了重要的作用。
其主要目的是通过利用橡胶材料的弹性和耐久性来减少振动和噪音传递，从而保护设备和结构的完整性和稳定性。
本文将对橡胶隔振器的阻尼特性进行分析，并提出优化设计的方法。
1. 橡胶隔振器的工作原理橡胶隔振器主要通过橡胶材料的弹性来减震，其工作原理可以简单概括为“弹性减振”。
当外部振动作用于橡胶隔振器时，橡胶材料会受到力的作用而产生变形。
由于橡胶材料的弹性特性，它可以吸收和储存能量。
当外部振动停止或减小时，橡胶材料会释放储存的能量，从而减少振动的传递。
2. 阻尼特性分析阻尼特性是衡量橡胶隔振器减振效果的重要指标之一。
它描述了橡胶隔振器对振动的吸收和耗散能力。
一般来说，存在两种阻尼方式：粘性阻尼和干摩擦阻尼。
2.1 粘性阻尼粘性阻尼是橡胶隔振器材料内部分子间的内摩擦所引起的，它是与振动速度成正比的阻尼力。
对于橡胶材料而言，其粘性阻尼通常较小，主要是弹性阻尼起主导作用。
粘性阻尼的大小可以通过阻尼比来衡量。
阻尼比的定义为阻尼力与临界阻尼力之比。
较大的阻尼比意味着较大的粘性阻尼，从而可以提供更好的振动控制效果。
2.2 干摩擦阻尼干摩擦阻尼是指橡胶材料表面与接触体之间发生的相对滑动所产生的阻尼力。
这种阻尼力主要与橡胶材料表面的摩擦系数和接触体之间的压力相关。
干摩擦阻尼相对于粘性阻尼而言，具有较大的阻尼力，因此可以提供更好的振动控制效果。
3. 优化设计方法为了优化橡胶隔振器的阻尼特性，需要从以下几个方面进行设计和改进。
3.1 材料选择橡胶材料的选择对于隔振效果至关重要。
一般来说，橡胶材料应具有较好的弹性特性和耐久性，以保证其长期稳定的工作能力。
同时，根据具体的工程需求，可以选择具有较高或较低摩擦系数的橡胶材料，以实现不同的阻尼效果。
3.2 结构设计橡胶隔振器的结构设计也对阻尼特性有一定影响。
设计人员可以通过调整隔振器的形状、尺寸和刚度来改变其振动响应特性。
主动隔振试验实验报告
一、实验目的1. 了解主动隔振的基本原理和操作方法。
2. 掌握主动隔振系统的组成和功能。
3. 分析主动隔振系统的性能指标，评估其隔振效果。
二、实验原理主动隔振是一种利用反馈控制技术，通过调节系统的阻尼和刚度来抑制振动传递的方法。
主动隔振系统主要由传感器、控制器和作动器组成。
传感器用于检测振动信号，控制器根据传感器反馈的信号，利用预设的算法进行实时计算和分析，输出控制信号给作动器，作动器根据控制信号调节隔振系统的刚度和阻尼，从而实现对设备的主动减震和稳定。
三、实验设备1. ZJY-601A型振动教学试验仪2. 计算机3. 空气阻尼器四、实验步骤1. 安装振动教学试验仪，调整其振动频率和振幅。
2. 将传感器安装在试验仪上，连接计算机和传感器，确保数据采集和传输正常。
3. 启动振动教学试验仪，使系统产生振动。
4. 观察传感器采集到的振动信号，并记录相关数据。
5. 利用计算机对传感器采集到的振动信号进行处理，分析振动特性。
6. 根据分析结果，设置控制器参数，调节作动器，进行主动隔振实验。
7. 观察和记录主动隔振实验过程中的振动信号，分析隔振效果。
8. 比较主动隔振前后振动信号的差异，评估主动隔振系统的性能。
五、实验结果与分析1. 振动教学试验仪产生的振动信号经过传感器采集后，计算机实时显示振动波形，如图1所示。
图1 振动信号波形2. 经过分析，振动信号的频率为f1，振幅为A1。
3. 在未进行主动隔振实验前，振动信号经过处理后的频率为f2，振幅为A2。
4. 进行主动隔振实验后，振动信号的频率为f3，振幅为A3。
5. 比较主动隔振前后振动信号的频率和振幅，分析主动隔振系统的性能。
（1）频率变化：主动隔振前后，振动信号的频率变化不大，说明主动隔振系统对振动频率的抑制效果不明显。
（2）振幅变化：主动隔振后，振动信号的振幅明显减小，说明主动隔振系统对振动的抑制效果较好。
六、结论1. 通过主动隔振实验，掌握了主动隔振的基本原理和操作方法。
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。
浮筏隔振系统结构参数对隔振性能影响的研究
浮筏隔振系统结构参数对隔振性能影响的研究摘要：本文以船用柴油机发电机组浮筏为研究对象，利用ansys 谐响应分析计算了机组隔振系统结构的振动响应，并从系统的振级落差的角度详细研究了双层隔振系统主要结构如上下层隔振器刚度、中间体与被隔设备的质量比、以及隔振器阻尼等参数改变对系统结构振动响应的影响，同时进行了计算和试验结果对比分析。
为船用柴油机浮筏隔振系统的设计提供一些有益的结论。
关键词：船舶柴油机；ansys；有限元法；隔振效果abstract：based on the marine diesel generating set floating raft as the research object， the paper calculated the vibration response of the set vibration isolation system by using ansys harmonic response analysis and from the system’s vibration level perspective， a detailed study of the double-layer vibration isolation system of main structure has been made ，such as stiffness of double-layer isolator， the quality ratio of intermediates ，the influence of the vibration response on system structure caused by the change of damping . simultaneously， made a contract analysis of calculation and test results .it may provide some useful conclusions for the design of the floating raft isolation system .key words： marine diesel engine； ansys； finite element method； isolation performance引言浮筏系统就在一个公共的筏体上安装多台机器设备，将筏体弹性地安装在装有筏体的基础上。
阻尼对浮筏隔振性能的影响研究
的数学 模 型 。 由于 阻 尼 的本 质 和 表 现 均 相 当 复 杂 ， 应 的模 型 也 很 多 ， 相 ＡＮＳ ＹＳ提 供 了强 大 丰 富 的阻 尼 输 入 方法 ， 此 正确 理 解 ＡＮＳ 为 ＹＳ中各 阻
单元 阻尼 和全结构 恒定 阻尼 比。
瑞利 阻 尼 对 应 ａＭ ＋ Ｋ ； 料 阻 尼 对 应 材
— —
质量 ；
是 一 构 刚度 ； 一 结
。一
系 统 的无 阻尼 自振频 率 。
在多 自由度 系统 中采 用 等 效 粘滞 阻尼 ， 尼 阻
力 向量 的表达式 为
Ｆｄ 一 （） ３
近几 十年来 ， 人们 提 出了多种 阻尼 理论 假设 ，
式 中：ｆ Ｆ｛ 一
， … 一
阻尼 力列 向量 ；
能量 的 能力 。也 就 是 将 机 械 振 动及 声 振 的能 量 ，
在 实 际应用 中通 常是 用不 同频 率下 的阻尼 比 来表 征 系统 的阻尼 。
一 ＝ ＝＝ 一 —
ｃ
２ ㈨ ｏ ２
（） ２
、 一
转变 成热 能或 其 他 可 以损耗 的 能量 ， 而起 到减 从 振及 降 噪 的 目的 。引 起 结 构 能 量 耗 散 的 因素 很
收 稿 日期 ：０００— ６ ２ １—４２
— —
等效粘滞阻尼矩阵；
节点 的速 度 向量 。
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。
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。
阻尼和阻尼比例对振动的实际效果
XX,a click to unlimited possibilities
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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
整星隔振平台的阻尼非线性对隔振性能影响的物理机理
在整星隔振平 台底端 分别输入 １ｍ ｓ（ 幅值 ） ５ ／ 小 和 ｍ ｓ（ 幅值 ） 定 加 速 度 信 号做 为振 动 控 制 点 ， 到 ／ 大 恒 得
的从 隔 振 平 台 底 端 到 模 拟 卫 星 的 振 动 传 递 率 试 验
结果。
激发 出来 ， 而 粘 弹性 阻尼 器 系 统 的 阻尼 非 线 性 引 起 从
离 型整 星隔振 平 台 ， 隔 振平 台为 嵌 入式 平 台 ， 该 与锥 壳
适 配器 串联 ， 改 变 卫 星 与 运 载 火 箭 的接 口。该 隔 振 不
平 台主要 特 点是 能够 满 足多 轴 隔 振 的性 能 ， 构 简 单 ， 结
可靠性高 ， 易满 足卫 星发射要求。隔振平 台的单个 容
阻尼 器是 由粘 弹 性 阻 尼 和 两 个 夹 板 组 成 ， 安 装 位 置 其
究多采 用 三 次 多项 式 函数 和 分 数 导数 阶算 子 进 行
基金项 目：国防科技工业 民用 专项科研技术研究项 目（Ａ１０ ６ ３ １ Ｃ ２０ ２ ０ ） 收稿 Ｅ期 ：２ １ ０ ｌ ００— ６—１ 修 改稿收到 日期 ：０ ０—１ ２ ２１ ０—０ ８ 第一作者 张业伟 男 ， 博士生 ，９ ２年生 １８ 通讯作者 方 勃 男， 教授 ， 博士生导师 ，９４年生 １６
图 ４ 具有 ４个阻尼器 的振动传递率
Ｆｉ ４ Ｖｉ ａｉ ｒ ｎｓ ｓ ｉｉｉｙ ｏ ｍｐｅ ｓ ｇ． ｂｒ ｔ ｏｎ ｔａ ｍｉｓｂ ｌｔ ｆ４ Ｄａ ｒ
２ 具有 粘弹 性 阻尼 器 非线 性 的 整 星隔 振 系统
动 力学 模 型
分 析上述 实 验现 象可 能 是 由于整 星 隔 振平 台试 验
的频 带 内描 述 材 料 的力 学 行 为 等 优 点 ， 渐 的 应 用 到 逐 描 述 粘 弹性材 料 的 本 构 关 系 ， 立 群 利 用 分 数 导 数 陈
工程噪声控制学-06隔振与阻尼
本 讲 内 容
5.1.2 隔振元件
本 讲 内 容
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。
本 讲 内 容
5.1.2 隔振元件
本 讲 内 容
5.1.2 隔振元件
2. 隔振垫
由具有一定形状的软材料构成(橡胶垫、软木、毛毡、海绵、玻璃纤维、 泡沫)。一般无一定形状尺寸，可拼装。
(1)橡胶隔振垫 适用频率：10~15Hz(多层<10Hz)；特点：高 弹性、隔振冲噪性能，吸收能量(高频)，易制造、安装，易 粘接。易受温度、油污、溶剂影响，易老化，寿命5~8年。 (2)毛毡 适用频率30Hz左右。其特点：经济、易装、易裁、 易粘，防油，不易老化；防火、水能力差。变形在25%内， 载荷特性为线性，超过则为非线性。 (3)玻璃棉 适于机器、建筑基础隔振。其特点：耐火防腐 蚀，稳定，但不防水。 (4)泡沫塑料 发泡后可具有压缩性，其特点：软的支撑裁 装方便，但载荷特性非线性，难以满足要求。
本 讲 内 容
5.1.3 隔振元件选择与设计
(2)传振系数的确定 传振系数根据实测或估算得到的需隔振设备或地点的振动 水平、机器设备的扰动频率、设备型号规格、使用工况以 及环境要求等因素确定。简单隔振(质量弹簧)系统的传振 系数由下式计算(无阻尼情况)：
T 1 f 1 f0
本 讲 内 容
5.1.2 隔振元件
本 讲 内 容
5.1.2 隔振元件
3. 其他隔振元件 (1)管道柔性接管
阻尼现象对振动周期的影响实验研究
，系统容易发生共振现象，导致振幅急剧增大；而当阻尼过大时，系统
响应变得迟钝，影响工作效率。
实验结论和解释
阻尼现象对振动周期具有显著影响
实验结果表明，阻尼的增加会导致振动周期延长。这一结论对于工程实践中减振降噪、提 高系统稳定性具有重要意义。
阻尼与系统稳定性密切相关
实验结果还揭示了阻尼与系统稳定性之间的内在联系。适当的阻尼可以抑制系统共振，提 高稳定性；而过小或过大的阻尼都会对系统性能产生不良影响。
03
06
4. 改变阻尼器的大小，重复步骤3，记录 不同阻尼下的振动加速度数据。
05
3. 开启振动台，使其产生振动，并通过 数据采集仪记录振动加速度数据。
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2. 将加速度传感器固定在振动台上，以 测量振动加速度。
实验数据记录和处理
01 02 03 04 05
数据记录：记录不同阻尼下的振动加速度数 据，包括振幅、频率等。
学术研究意义
阻尼现象是振动领域的重要研究方向之一。通过实验研究阻尼对振动周期的影 响，可以深入揭示阻尼现象的内在规律，为相关理论研究和工程应用提供有力 支持。
研究目的和问题
研究目的
本实验旨在通过模拟不同阻尼条件下的振动过程，探究阻尼 现象对振动周期的关键问题包括如何准确模拟不同 阻尼条件、如何精确测量振动周期以及如何通过数据分析揭 示阻尼与振动周期之间的内在关系。
振动系统内部各部件之间的摩擦 是产生阻尼的主要原因之一。这 种摩擦会导致能量的耗散，使振 动幅度减小。
外部作用
外部作用力或环境因素（如空气 阻力、水阻力等）也会对振动系 统产生影响，导致能量的损失和 振动周期的变化。
阻尼现象对振动系统的影响
A
振幅减小
《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
《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
典型隔振系统振动特性的理论分析与试验研究
0引言机械振动隔离技术是降低机械设备通过基座传递结构噪声的主要方法，从隔振系统的演变历程上看，主要经历了单层隔振、双层隔振和浮筏隔振等几个发展阶段。
浮筏隔振系统是在二十世纪五十年代，基于双层隔振理论，出现的一项新的隔振技术。
通常情况下浮筏隔振可以使舰艇的机械辐射噪声减小20-40dB[1]。
为了对浮筏隔振方式进行研究，本文利用研制的机舱辅机设备浮筏隔振台架开展隔振性能研究，使用有限元软件建立了台架的模型，分析了该系统的动力学特性，并进行实验验证。
理论分析及实验研究的结果表明，设计的隔振系统的隔振性能达到了预期的要求。
1有限元模型及振动模态分析在隔振台架设计中，根据所选择设备的质量及转速，风机-电机采用浮筏隔振。
其中风机转速为1400r/min，电机转速为2900r/min，综合考虑风机-电机浮筏隔振装置垂向振动的设计频率在10-12Hz的范围内。
隔振器的横向或水平刚度也应该选得相对低些，以保证隔离水平方向的激励力。
有限元建模中，对台架系统作了适当的简化处理：各机组选用SOLID实体单元，在总体尺寸相同以及质量不变的原则下确定其密度；筏体、舱室基座属于框架结构，分别选用不同厚度的SHELL板壳单元；各减振器分别采用三个SPRING弹簧单元，以模拟其在不同方向上的刚度与阻尼。
在上述建模的基础上，对机舱辅机设备浮筏隔振台架系统的振动模态进行了分析。
对模型进行模态分析，发现风机-电机一阶垂向刚体运动模态的频率为11.9Hz，落在设计频率范围内，证明设计是合理的。
2理论计算及实验研究2.1隔振装置的实验原理试验中，分别在上层机组安装点和下层基座上隔振器的连接点布置加速度传感器，风机上布置了两个测点，下层基座上布置了两个测点（见图1）。
限于篇幅，仅给出了在开启风机工况下的理论计算与试验测试得出的部分测点的结果对比曲线。
2.2理论计算与实验测试的结果与讨论由于舰船设备的激励力难以测量，为了比较理论和实验数据是否吻合，拟对机组加载实验测得的设备基座的振动加速度。
阻尼及三次非线性因素对具有调谐质量阻尼器的干摩擦隔振系统性能影响的研究
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收稿 口 ： ０ ５ Ｏ — ６ 修改稿收到 日 期 ２０ 一 ｌ Ｏ 期
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与
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第 ２ 卷第 ２ ５ 期
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阻尼及三次非线性因素对具有调谐质量阻尼器的干摩擦隔振系统性能影响的研究
文 明 王新芳 张维奇 邓子辰
７０７ ） １０ ２
ｄ（ ／ｒ。则系统运动方程可表示为 ： ）ｄ （” ＋ｅ ） ＋ ６ｔ ｐ ｅ ｒＯＴ ｅ１ ” ｔ ２ ２ ｅ ２ｏ ｏ ２＋ ２２ ＣＳ １
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至于 ｅ ＜ 隋况 ， ｅ 干摩擦 系统处 于锁 住状态 ， 没
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ｃ Ｍ＝ ６，／ ２２ ｌ ｐ ， ｓｍ＝ ｉ １ ２１Ｃ ｍ＝ ８， ／ ／ ２ Ｍ＝ ｋ ／ ｐ，
ｍ Ｍ ＝ ， ＝ ｍ ＇＝ ／ ｌ ／ ｕ ｒ Ｙ ｔ ，７ ｆ ｋ ｏ ｌ
阻尼及阻尼在结构中的作用分析
阻尼及阻尼在结构中的作用分析摘要:阻尼对结构的振动反应有重要的影响，阻尼比是阻尼作用在结构体系振动过程中耗能减震能力的参数。
目前结构设计通常对某一类结构的阻尼比取为常数中的定值，这不能完全真实反映建筑物的阻尼,且未能反映同一类结构阻尼比的变化规律。
本文通过对阻尼的机理、阻尼的影响因素，阻尼的作用，阻尼比的计算，阻尼比在结构设计中的取值，阻尼在结构中的应用等进行具体分析，以便结构设计者对阻尼有更好的了解及，对结构进行更好的、适当的调整。
关键词:阻尼，阻尼比引言阻尼（英语：damping）是指物体或系统在振动中，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，使振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用。
阻尼技术在航天、航空、军工、机械等行业中广泛应用，二十世纪七十年代，人们开始逐步地把这些阻尼技术应用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中，阻尼技术能在结构中振动中耗能减震，并被广泛应用[1]。
一．阻尼的机理阻尼的机理有两种形式：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。
阻尼比（ζ）指阻尼系数与临界阻尼系数之比，表达结构体标准化的阻尼大小，是无单位量纲。
阻尼比（ζ）一般可分为：ζ=0；01共4种情况。
阻尼比ζ=0即不考虑阻尼系统；结构常见的阻尼比都在ζ在0~1之间。
二．阻尼的作用主要有以下五个方面[3]：（1）有助于减少结构的共振振幅，从而避免结构因震动应力达到极限造成机构破坏；（2）有助于结构系统受到瞬时冲击后，很快恢复到稳定状态；（3）有助于减少因结构振动产生的声辐射，降低机械性噪声及损害。
许多结构构件主要是由振动引起的，采用阻尼能有效的抑制共振，从而降低损害；（4）有助于提高其动态性能，较高的抗震性和动态稳定性；（5）有助于降低结构传递振动的能力。
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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(41λ
ζλλζ+-+ （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。
工程上，计算弹簧隔振器效率时，可忽略阻尼的影响采用（4）式计算隔振效率。
根据公式（3），如果被隔振设备质量减少一半，既质量为1400 kg，在其它条件都相同的情况下，计算隔振效率，其中激振频率取ω=89 rad/s，计算结果如图3所示。
由计算可知，随着阻尼系数增大，不同设备质量的隔振效率都降低，但质量小的下降更快一些。
但当系统阻尼很小时，两者差别不大。
一般在采用弹簧减震器时，由于金属弹簧的阻尼很小，故可不予考虑。
4 结论
1）系统阻尼影响隔振效率，阻尼越大影响越大，但是当阻尼很小时对隔振效率的影响与无阻尼时相差不大。
随着阻尼比增加，不同频率比的隔振效率都以相同幅度下降。
2）随着频率比增加，不同系统阻尼的隔振效率都以几乎相同幅度增高。
3）主动隔振中当采用金属弹簧做弹性元件时，由于金属弹簧的阻尼系数很小，计算隔振效率可以忽略阻尼，而对计算结果影响不大。
4）当采用金属弹簧减震器时，隔振质量对隔振效率的影响很小，可不予考虑。