隔振、阻尼的重要性
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。
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。
8.阻尼与隔振
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。
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。
振动的隔离与阻尼减振
振动是造成工程结构损坏及寿命降低的原因，同时，振动将导致机器和仪器仪表的工作效率、工作质量和工作精度的降低。
控制振动的一个重要方法就是隔振。
从振动控制的角度研究隔振，不涉及结构强度的计算，它只是研究如何降低振动本身。
这里所介绍的隔振方法，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，以防止或减弱振动能量的传递，最终达到减振降噪的目的。
隔振的作用有两个方面：一是减少振源振动传至周围环境；二是减少环境振动对物体或设备的影响。
原理是在设备和底座之间安装适当的隔振器，组成隔振系统，以减少或隔离振动的传递。
有两类隔振，一是隔离机械设备通过支座传至地基的振动，以减少动力的传递，称为主动隔振；另一种是防止地基的振动通过支座传至需保护的精密设备或仪表仪器，以减小运动的传递，称为被动隔振。
在一般隔振设计中，常常用振动传递比T 和隔振率η来评价隔振效果。
主动隔振传递比等于物体传递到底座的振动与物体振动之比，被动隔振传递比等于底座传递到物体的振动与底座的振动之比，两个方向的传递比相等。
隔振效率： η=（1- T ) ·100%传递比T ： ]u D )u -/[(1u D (1T 222222++=）式中D 为阻尼比，0f u f =为激振频率和共振频率的比。
只有传递比小于1才有隔振效果。
因此T<1的区域称为隔振区。
隔振可以分为两类，一类是对作为振动源的机械设备采取隔振措施，防止振动源产生的振动向外传播，称为积极隔振或主动隔振；另一类是对怕受振动干扰的设备采取隔振措施，以减弱或消除外来振动对这一设备带来的不利影响，称为消极隔振或被动隔振。
对于薄板类结构振动及其辐射噪声，如管道、机械外壳、车船体和飞机外壳等，在其结构表面涂贴阻尼材料也能达到明显的减振降噪效果，我们称这种振动控制方式为阻尼减振。
隔振，就是在振动源与地基、地基与需要防振的机器设备之间，安装具有一定弹性的装置，使得振动源与地基之间或设备与地基之间的近刚性连接成为弹性连接，以隔离或减少振动能量的传递，达到减振降噪的目的。
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。
阻尼和阻尼比例对振动的实际效果
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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
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
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
物理上对阻尼的定义-10
物理上对阻尼的定义
阻尼是指物体在运动中受到各种摩擦阻力，而使能量逐渐衰减、运动减弱的现象。
从二十世纪七十年代后，人们开始逐步将阻尼技术转用到建筑、桥梁、铁路、航天、军工、枪炮、汽车等行业。
起到减振消能的作用。
阻尼的作用：
1、阻尼有助于减小机械结构的共振振幅，从而避免结构因动应力达到极限造成结构破坏。
2、阻尼有助于机械系统受到瞬时冲击后，很快恢复到稳定状态。
3、阻尼有助于减少因机械振动产生的声辐射，降低机械性噪声。
许多机械构件，如交通运输工具的壳体、锯片的噪声，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。
各类机器尤其是精密机床，在动态环境下工作需要有较高的抗震性和动态稳定性，通过各种阻尼处理可以大大的提高其动态性能。
5、阻尼有助于降低结构传递振动的能力。
在机械系统的隔振结构设计中，合理地运用阻尼技术，可使隔振、减振的效果显著提高。
阻尼力对振动系统的影响
阻尼力对振动系统的影响振动是物体在某一点上周围位置的周期性往复运动。
在振动系统中，阻尼力是一个重要的因素，它对振动产生了重要的影响。
本文将探讨阻尼力对振动系统的影响，并介绍不同阻尼情况下的振动现象。
首先，我们来了解一下什么是阻尼力。
阻尼力是指在一个物体运动过程中由于其周围介质的阻力所产生的力。
阻尼力的大小与物体的速度成正比，切向上的方向与物体运动的方向相反。
在振动系统中，阻尼力可以通过不同的方式产生，例如空气阻力、液体阻力以及固体的内部摩擦等。
当振动系统受到阻尼力的影响时，其振动特征将发生明显变化。
在没有阻尼力的情况下，振动系统可以无限振动，即能量始终保持不变。
而当存在阻尼力时，振动系统的能量将不再恒定，而是逐渐减小。
当阻尼力很小的时候，振动系统称为欠阻尼系统。
在欠阻尼系统中，振动会经历一系列阻尼振荡，振幅逐渐减小，直至停止。
在这种情况下，系统中的能量损失较小，振动周期仍然保持较为稳定。
然而，当阻尼力增大到某一程度时，振动系统将进入临界阻尼状态。
临界阻尼的特点是振动在最短时间内消失，但不产生过振现象。
这是因为阻尼力抵消了系统的弹性势能，使振动系统在最短时间内回到平衡位置。
最后，当阻尼力继续增大时，振动系统进入过阻尼状态。
在过阻尼状态下，振动系统没有周期性，而是以较缓的速度逐渐回到平衡位置。
过阻尼系统中，振动时间较长，振幅减小缓慢，能量衰减较快。
阻尼力对振动系统的影响不仅体现在振动特征上，还对系统的稳定性产生了影响。
在一些需要稳定振动的系统中，为了降低阻尼对振动系统的干扰，可以通过一些方法来减小阻尼力。
例如，在机械系统中，可以加装减震器来降低振动的阻尼效应；在电子系统中，可以通过使用合适的电路来控制系统的阻尼特性。
总之，阻尼力在振动系统中扮演着重要的角色。
不同阻尼情况下的振动表现出不同的特征，从欠阻尼到临界阻尼再到过阻尼，每一种情况都有其独特的振动形态。
掌握阻尼力对振动系统的影响，有助于我们更好地理解和应用振动现象。
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。
工程噪声隔振与阻尼
5.1.3 隔振元件选择与设计
5.1.2 隔振元件
理论上讲，凡是具有弹性的材料均能作为隔振元件，但实 际工程应用上受到很多条件的限制，例如能否大量供应， 性能是否稳定，使用寿命长短是否具有防水、防油、防火 性能等。
1. 隔振器
它是一种弹性支撑元件，是经专门设计制造的具有单个形 状的、使用时可作为机械零件来装配安装的器件。最常用 的隔振器可分为：弹簧隔振器，包括金属螺旋弹簧隔振器、 金属蝶形弹簧隔振器、不锈钢丝绳弹簧隔振器，金属丝网 隔振器，橡胶隔振器，橡胶复合隔振器以及空气弹簧隔振 器等。
缺点是对于一些阻尼系数较小的隔振器，容易发生共振， 则很可能损坏机械设备，使用时应精心设计，并在弹簧两 端加橡胶垫板或在钢丝上粘附橡胶以提高阻尼。其次，金 属弹簧的水平刚度较竖直刚度小，容易产生晃动，因而常 须附加一些阻尼材料。
5.1.2 隔振元件
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。
好 较好
极少应用
不方便 高
5.1.3 隔振元件选择与设计
1. 隔振元件的选择
(1)频率 f0/ f 1/ 2 (1/2.5~1/4.5)。固有频率f0≥20~30Hz， 用毛毡、软木、橡胶垫或较硬的隔振器； f0=2~10Hz，选 弹簧、橡胶或复合隔振器； f0=0.5~2Hz，选弹簧或空气弹 簧隔振器。
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
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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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。
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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。