阻尼减振优秀课件
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抛物面形。这样，流体内部的速度梯度、流体和管壁的相对速度，均 会因流体具有粘滞性而产生能耗及阻尼作用，称为粘性阻尼。粘性 阻尼的阻力一般和速度成正比。
28
（3）接合面阻尼与库仑摩擦阻尼
相对位移和外力之间关系曲线
接合面阻尼是由微观的变形所产生的，而库仑摩擦阻 尼则由接合面之间相对宏观运动的干摩擦耗能所产生。
2) 阻尼有助于机械系统受到瞬态冲击后，很快恢复到 稳定状态。
3) 阻尼有助于减少因机械振动所产生的声辐射，降低 机械噪声。
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。
5) 阻尼有助于降低结构传递振动或声能的能力，用于 隔振、隔声及阻断能量的传递。
10
7.2 阻尼减振的原理
wenku.baidu.com
当金属板壳被涂上高阻尼材料后， 受激产生振动时，阻尼层也随之振 动，一弯一折使阻尼层时而被压缩， 时而被拉伸，从而使金属板和阻尼 层之间、阻尼层内部分子之间不断 发生相对位移，由于其摩擦阻力很 大，便使振动能量不断转化为热能 而被消耗。
阻尼减振优秀课件
2
阻尼减振
用金属薄板制成的机罩、管道、车船体及飞 机外壳等，常会因振动的传导发生剧烈振动， 从而产生较强的噪声。降低这种振动噪声普遍 采用的方法是在振动构件上紧贴或喷涂一层高 阻尼的材料，或者把板件设计成夹层结构。这 种降噪措施习惯上称作阻尼减振，简称阻振。
–多用于大面积薄板类的减振
解决办法
用硬盘将橡胶减振材料制成的 圆片固定在锯片上，对刀锯既增加 了质量又增加了阻尼能力，这就降 低了共振放大。
5
大的宇航器、发射器在发射阶段往往受到激烈的 发动机噪声干扰。
某大型发射器发射时在壳体外部测得的声压级
6
7.1 阻尼的定义与作用 7.2 阻尼减振的原理 7.3 阻尼材料 7.4 阻尼基本结构及其应用
24
常用材料的损耗因子
材料
钢、铁 有色金属
玻璃 塑料 有机玻璃 木纤维板 混凝土 砂（干砂） 粘弹性材料
损耗因子
1 × 10 -4 ~ 6 × 10 -4 1 × 10 -4 ~ 2 × 10 -3 0.6 × 10 -3 ~ 2 × 10 -3 5 × 10 -3 ~ 1 × 10 -2 2 × 10 -2 ~ 4 × 10 -2 1 × 10 -2 ~ 3 × 10 -2 1.5 × 10 -2 ~ 5 × 10 -2 1.2 × 10 -1 ~ 6 × 10 -1
7
7.1 阻尼的定义与作用
7.1.1 阻尼的定义
阻尼 是指系统损耗能量的能力。从减振的角
度看，就是将机械振动的能量转变成热能或其它 可以损耗的能量，从而达到减振的目的。 视频
阻尼材料 在振动物体产生高的共振振幅前,先将 一部分振动能在自身中消耗 ,以达到减小振幅、 降低振动能之目的,这就是阻尼材料。是具有较大 内损耗、内摩擦的材料，如沥青、软橡胶以及其 他一些高分子涂料。
31
32
【例】
其底座内所填充的 混凝土的内摩擦阻力较 高，再配上封泥芯的床 身，使机床有较高的抗 振性。
DEN480L型数控车床底座和床身示意图
33
（5）磁电效应阻尼
机械能转变为电能的过程中，由磁电效应产生阻尼。 在磁极中间设置金属导磁片，磁片旋转时切割磁力 线而形成涡流，涡流在磁场作用下又产生与运动相反的 作用力以阻止运动，由此而产生的阻尼称为涡流阻尼。 涡流阻尼的能量损耗由电磁的磁滞损失和涡流通过电阻 的能量损失组成。
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（2）流体的粘滞阻尼
在实际工程中，各种结构往往与流体相接触，而 大部分流体都具有一定黏滞性，当这些结构相对其周 围流体介质运动时，后者给前者以运动阻力，对振动 物体做负功，使其损失一部分机械能，这些机械能最 终转变为热能。
流体在管道中流动 如果流体具有粘滞性，流体各部分流动速度是不等的，多数情况下，呈
3
实例
在铆接飞机、轮船这种大的结 构时，或在生产零部件的过程中，会 产生高声级的噪声。这是因为引起的 碰撞及大尺寸零部件能有效地将振动 能转变为噪声。
解决办法
在铆接时对结构件临时使用阻 尼衬垫，以降低共振强度，并可减 弱振动从铆接点向壁板其它地方的 传播。
4
实例
在砂轮机上磨圆锯刀刃时，由 于共振的存在，且内阻尼很低，故 产生很大噪声。
8
阻尼技术 就是充分运用阻尼耗能的一般
规律，从材料、工艺、设计等各项技术问题上发 挥阻尼在减振方面的潜力，以提高机械结构的抗 振性、降低机械产品的振动、增强机械与机械系 统的动态稳定性。
阻尼器：一种抑制结构振动的有效装置。
9
7.1.2 阻尼的作用
1) 阻尼有助于降低机械结构的共振振幅，从而避免结 构因动应力达到极限所造成的破坏。
29
大型齿轮的两种消振、消声结构设计
1）大阻尼材料 2）铆钉 3）约束层 4）弹簧环 5）环形槽
30
（4）冲击阻尼
冲击阻尼是另一种结构耗能方式。工程中可以通过 设置冲击阻尼器来获得冲击阻尼，例如砂、细石、铅丸 或其他金属块、以至于硬质合金等，均可用作冲击块， 以获得冲击阻尼。
工程上已经将这种阻尼机理成功地应用于雷达天线、 涡轮机叶片、继电器、机床刀杆及主轴等。冲击阻尼的 机理是通过附加冲击块，将主系统的振动能量转换为冲 击块的振动能量，从而达到减小主系统的振动的目的。
同时阻尼层的刚度总是力图阻止
板面的弯曲振动，从而降低了金属
板的噪声辐射，这就是阻尼减振的
原理。
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损耗因子 ：表征阻尼性能最常用的量。
大多数金属材料的损耗因子为 105 ~104； 木材为 10 2 ； 软橡胶为102 ~101；
一般认为，损耗因子至少在0.01数量级， 并可与金属紧密粘附的材料，方可作为减振 阻尼材料使用。
2 × 10 -1 ~5
25
从物理现象上区分，阻尼可以分为以下五类： （1）工程材料内阻尼
工程材料种类繁多，尽管其耗能的微观机制有差异， 宏观效应却基本相同，都表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
材料阻尼的机理：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 OPA 因上述原因形成略有上 凸的曲线而不再是直线，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。
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（3）接合面阻尼与库仑摩擦阻尼
相对位移和外力之间关系曲线
接合面阻尼是由微观的变形所产生的，而库仑摩擦阻 尼则由接合面之间相对宏观运动的干摩擦耗能所产生。
2) 阻尼有助于机械系统受到瞬态冲击后，很快恢复到 稳定状态。
3) 阻尼有助于减少因机械振动所产生的声辐射，降低 机械噪声。
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。
5) 阻尼有助于降低结构传递振动或声能的能力，用于 隔振、隔声及阻断能量的传递。
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7.2 阻尼减振的原理
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当金属板壳被涂上高阻尼材料后， 受激产生振动时，阻尼层也随之振 动，一弯一折使阻尼层时而被压缩， 时而被拉伸，从而使金属板和阻尼 层之间、阻尼层内部分子之间不断 发生相对位移，由于其摩擦阻力很 大，便使振动能量不断转化为热能 而被消耗。
阻尼减振优秀课件
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阻尼减振
用金属薄板制成的机罩、管道、车船体及飞 机外壳等，常会因振动的传导发生剧烈振动， 从而产生较强的噪声。降低这种振动噪声普遍 采用的方法是在振动构件上紧贴或喷涂一层高 阻尼的材料，或者把板件设计成夹层结构。这 种降噪措施习惯上称作阻尼减振，简称阻振。
–多用于大面积薄板类的减振
解决办法
用硬盘将橡胶减振材料制成的 圆片固定在锯片上，对刀锯既增加 了质量又增加了阻尼能力，这就降 低了共振放大。
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大的宇航器、发射器在发射阶段往往受到激烈的 发动机噪声干扰。
某大型发射器发射时在壳体外部测得的声压级
6
7.1 阻尼的定义与作用 7.2 阻尼减振的原理 7.3 阻尼材料 7.4 阻尼基本结构及其应用
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常用材料的损耗因子
材料
钢、铁 有色金属
玻璃 塑料 有机玻璃 木纤维板 混凝土 砂（干砂） 粘弹性材料
损耗因子
1 × 10 -4 ~ 6 × 10 -4 1 × 10 -4 ~ 2 × 10 -3 0.6 × 10 -3 ~ 2 × 10 -3 5 × 10 -3 ~ 1 × 10 -2 2 × 10 -2 ~ 4 × 10 -2 1 × 10 -2 ~ 3 × 10 -2 1.5 × 10 -2 ~ 5 × 10 -2 1.2 × 10 -1 ~ 6 × 10 -1
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7.1 阻尼的定义与作用
7.1.1 阻尼的定义
阻尼 是指系统损耗能量的能力。从减振的角
度看，就是将机械振动的能量转变成热能或其它 可以损耗的能量，从而达到减振的目的。 视频
阻尼材料 在振动物体产生高的共振振幅前,先将 一部分振动能在自身中消耗 ,以达到减小振幅、 降低振动能之目的,这就是阻尼材料。是具有较大 内损耗、内摩擦的材料，如沥青、软橡胶以及其 他一些高分子涂料。
31
32
【例】
其底座内所填充的 混凝土的内摩擦阻力较 高，再配上封泥芯的床 身，使机床有较高的抗 振性。
DEN480L型数控车床底座和床身示意图
33
（5）磁电效应阻尼
机械能转变为电能的过程中，由磁电效应产生阻尼。 在磁极中间设置金属导磁片，磁片旋转时切割磁力 线而形成涡流，涡流在磁场作用下又产生与运动相反的 作用力以阻止运动，由此而产生的阻尼称为涡流阻尼。 涡流阻尼的能量损耗由电磁的磁滞损失和涡流通过电阻 的能量损失组成。
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（2）流体的粘滞阻尼
在实际工程中，各种结构往往与流体相接触，而 大部分流体都具有一定黏滞性，当这些结构相对其周 围流体介质运动时，后者给前者以运动阻力，对振动 物体做负功，使其损失一部分机械能，这些机械能最 终转变为热能。
流体在管道中流动 如果流体具有粘滞性，流体各部分流动速度是不等的，多数情况下，呈
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实例
在铆接飞机、轮船这种大的结 构时，或在生产零部件的过程中，会 产生高声级的噪声。这是因为引起的 碰撞及大尺寸零部件能有效地将振动 能转变为噪声。
解决办法
在铆接时对结构件临时使用阻 尼衬垫，以降低共振强度，并可减 弱振动从铆接点向壁板其它地方的 传播。
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实例
在砂轮机上磨圆锯刀刃时，由 于共振的存在，且内阻尼很低，故 产生很大噪声。
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阻尼技术 就是充分运用阻尼耗能的一般
规律，从材料、工艺、设计等各项技术问题上发 挥阻尼在减振方面的潜力，以提高机械结构的抗 振性、降低机械产品的振动、增强机械与机械系 统的动态稳定性。
阻尼器：一种抑制结构振动的有效装置。
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7.1.2 阻尼的作用
1) 阻尼有助于降低机械结构的共振振幅，从而避免结 构因动应力达到极限所造成的破坏。
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大型齿轮的两种消振、消声结构设计
1）大阻尼材料 2）铆钉 3）约束层 4）弹簧环 5）环形槽
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（4）冲击阻尼
冲击阻尼是另一种结构耗能方式。工程中可以通过 设置冲击阻尼器来获得冲击阻尼，例如砂、细石、铅丸 或其他金属块、以至于硬质合金等，均可用作冲击块， 以获得冲击阻尼。
工程上已经将这种阻尼机理成功地应用于雷达天线、 涡轮机叶片、继电器、机床刀杆及主轴等。冲击阻尼的 机理是通过附加冲击块，将主系统的振动能量转换为冲 击块的振动能量，从而达到减小主系统的振动的目的。
同时阻尼层的刚度总是力图阻止
板面的弯曲振动，从而降低了金属
板的噪声辐射，这就是阻尼减振的
原理。
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损耗因子 ：表征阻尼性能最常用的量。
大多数金属材料的损耗因子为 105 ~104； 木材为 10 2 ； 软橡胶为102 ~101；
一般认为，损耗因子至少在0.01数量级， 并可与金属紧密粘附的材料，方可作为减振 阻尼材料使用。
2 × 10 -1 ~5
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从物理现象上区分，阻尼可以分为以下五类： （1）工程材料内阻尼
工程材料种类繁多，尽管其耗能的微观机制有差异， 宏观效应却基本相同，都表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。
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材料阻尼的机理：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 OPA 因上述原因形成略有上 凸的曲线而不再是直线，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。