(完整word版)什么是动刚度
刚度是什么意思刚度系数
刚度是什么意思刚度系数刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。
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刚度是什么意思刚度系数拼音:[gāng dù]英文:Stiffness类别:物理名词释义:刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。
是材料或结构弹性变形难易程度的表征。
材料的刚度通常用弹性模量E来衡量。
在宏观弹性范围内,刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。
它的倒数称为柔度,即单位力引起的位移。
刚度可分为静刚度和动刚度。
基本介绍刚度是使物体产生单位变形所需的外力值。
刚度与物体的材料性质、几何形状、边界支持情况以及外力作用形式有关。
材料的弹性模量和剪切模量(见材料的力学性能)越大,则刚度越大。
细杆和薄板在受侧向外力作用时刚度很小,但细杆和薄板如果组合得当,边界支持合理,使杆只承受轴向力,板只承受平面内的力,则它们也能具有较大的刚度。
在自然界,动物和植物都需要有足够的刚度以维持其外形。
在工程上,有些机械、桥梁、建筑物、飞行器和舰船就因为结构刚度不够而出现失稳,或在流场中发生颤振等灾难性事故。
因此在设计中,必须按规范要求确保结构有足够的刚度。
但对刚度的要求不是绝对的,例如,弹簧秤中弹簧的刚度就取决于被称物体的重量范围,而缆绳则要求在保证足够强度的基础上适当减小刚度。
研究刚度的重要意义还在于,通过分析物体各部分的刚度,可以确定物体内部的应力和应变分布,这也是固体力学的基本研究方法之一。
静刚度与动刚度概述静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度。
动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度,即引起单位振幅所需的动态力。
如果干扰力变化很慢(即干扰力的频率远小于结构的固有频率),动刚度与静刚度基本相同。
干扰力变化极快(即干扰力的频率远大于结构的固有频率时),结构变形比较小,即动刚度比较大。
当干扰力的频率与结构的固有频率相近时,有共振现象,此时动刚度最小,即最易变形,其动变形可达静载变形的几倍乃至十几倍。
什么是动刚度
什么是动刚度同理,单自由度系统的动刚度曲线也有类似性质在低频段,动刚度接近静刚度,幅值是k,表明共振频率以下的频率段主要用占主导地位的刚度项来描述。
如果作用在系统的外力变化很慢,即外力变化的频率远小于结构的固有频率时,可以认为动刚度和静刚度基本相同。
在高频段,动刚度的幅值为ω2m,表明共振频率以上的频率段主要用占主导地位的质量项来描述,这是因为质量在高频振动中,产生很大的惯性阻力。
当外力的频率远大于结构的固有频率时,结构则不容易变形,即变形较小,此时结构的动刚度相对较大,也就是抵抗变形的能力强。
在共振频率处动刚度的幅值下降明显,其幅值为ωc,表明在共振频率处主要受阻尼控制。
而在共振频率处,我们知道,结构很容易被外界激励起来,结构的变形最大,因而结构抵抗变形的能力最小,也就是动刚度最小。
3. 多自由度动刚度单自由度系统是基础,但现实世界中的系统大多数都是多自由度系统,因此,我们测量出来的动刚度也是多自由度的动刚度。
下图为多自由度系统的同一位置的加速度频响函数(加速度导纳)和该点的动刚度曲线。
多自由度系统的驱动点FRF存在多个共振峰和反共振峰,在共振峰处,对结构施加很小的激励能量,结构就会产生非常大的振动(变形),因而在共振峰处,结构很容易被激励起来,结构的变形大,抵抗变形的能力弱,也就是动刚度小。
在反共振峰所对应的频率处进行激励,即使激励能量再大,结构也没有响应或者响应很微弱,也就是说在反共振峰所对应的频率处,结构很难被激励起来,结构的变形小,抵抗变形的能力强,因此,动刚度大。
从上图可以看出,频响函数共振峰对应的是动刚度曲线的极小值,也就是说频响函数幅值大的频率处,动刚度小。
在反共振峰处,动刚度大,二者刚好相反。
4. 原点动刚度原点动刚度IPI(Input Point Inertance,IPI):概念上类似原点(或称作驱动点)频响函数,指的是同一位置、同一方向上的激励力与位移之比,主要测量与车身接附点处的原点动刚度,比如车身与发动机悬置、副车架、悬架连接处、排气挂钩处等位置的局部动刚度,考虑的是在所关注的频率范围内该接附点局部区域的刚度水平,过低必须引起更大的噪声,因此,该性能指标对整车的NVH性能有较大的影响。
动刚度和一阶模态-概述说明以及解释
动刚度和一阶模态-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:动刚度和一阶模态是结构动力学领域中常被讨论和研究的两个重要概念。
动刚度是指结构在受到外部力作用下发生变形的能力,它是结构刚度在动力学问题中的体现。
一阶模态则是指结构在自由振动时,最低频率下的振动模式。
这两个概念在结构分析、设计和优化中具有重要的作用,对于确保结构的安全性、稳定性和性能具有不可忽视的影响。
动刚度与一阶模态之间存在紧密的关系。
一方面,动刚度决定了结构的振动特性,包括固有频率、模态形态和振动幅值等。
结构的刚度越大,其固有频率越高,振动幅值越小。
另一方面,一阶模态反过来也影响了结构的动刚度。
一阶模态所对应的固有频率是结构自由振动的最低频率,而自由振动对应的形变和变形会影响结构的刚度分布,进而影响整个结构的动刚度。
动刚度和一阶模态在工程实践中具有广泛的应用。
动刚度分析可以帮助工程师评估结构在外部载荷下的响应和变形情况,为结构设计和优化提供依据。
一阶模态分析则可以用于确定结构的固有频率,为结构抗震设计和振动控制提供参考。
例如,在桥梁设计中,动刚度分析可以帮助确定桥梁的刚度需求,从而满足桥梁在运行过程中的荷载要求;而一阶模态分析可以帮助设计人员理解桥梁的振动特性,并采取相应的措施来避免共振现象的发生。
本文将重点探讨动刚度与一阶模态的关系,分析它们在结构动力学中的相互影响关系,并结合实际案例进行分析。
同时,本文还将对动刚度和一阶模态的重要性进行总结,并强调它们之间关系的研究意义。
最后,本文将提出未来研究的方向,以期为相关领域的研究者提供参考和启示。
文章结构部分的内容可以如下所示:1.2 文章结构本文主要分为三个部分:引言、正文和结论。
引言部分将首先对本文的主题进行概述,介绍动刚度和一阶模态的基本概念和定义。
接着,文章将介绍本文的结构和各个章节的内容安排,使读者能够更好地了解整篇文章的逻辑结构。
正文部分分为三个小节。
首先,将详细阐述动刚度的定义和概念,探讨其在工程和物理学中的重要性。
刚度、线刚度、侧向刚度
刚度、线刚度、侧向刚度理论类2010-04-13 16:12:45 阅读79 评论0 字号:大中小订阅刚度是指:单位变形条件下,结构或构件在变形方向所施加的力的大小。
在结构静力或动力分析时需要用到。
如用位移法分析结构内力时要用到刚度矩阵,计算地震作用或风振影响时需要用到结构的刚度参数。
还有在设计动力机器基础时也需要用到结构刚度参数。
可以看有关结构力学或结构动力学的书。
机械零件和构件抵抗变形的能力。
在弹性范围内,刚度是零件载荷与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。
它的倒数称为柔度,即单位力引起的位移。
刚度可分为静刚度和动刚度。
小位移和大位移计算刚度的理论分为小位移理论和大位移理论。
大位移理论根据结构受力后的变形位置建立平衡方程,得到的结果精确,但计算比较复杂。
小位移理论在建立平衡方程时暂时先假定结构是不变形的,由此从外载荷求得结构内力以后,再考虑变形计算问题。
大部分机械设计都采用小位移理论。
例如,在梁的弯曲变形计算中,因为实际变形很小,一般忽略曲率式中的挠度的一阶导数,而用挠度的二阶导数近似表达梁轴线的曲率。
这样做的目的是将微分方程线性化,以大大简化求解过程;而当有几个载荷同时作用时,可分别计算每个载荷引起的弯曲变形后再叠加。
静刚度和动刚度静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度。
动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度,即引起单位振幅所需的动态力。
如果干扰力变化很慢(即干扰力的频率远小于结构的固有频率),动刚度与静刚度基本相同。
干扰力变化极快(即干扰力的频率远大于结构的固有频率时),结构变形比较小,即动刚度比较大。
当干扰力的频率与结构的固有频率相近时,有共振现象,此时动刚度最小,即最易变形,其动变形可达静载变形的几倍乃至十几倍。
构件变形常影响构件的工作,例如齿轮轴的过度变形会影响齿轮啮合状况,机床变形过大会降低加工精度等。
影响刚度的因素是材料的弹性模量和结构形式,改变结构形式对刚度有显著影响。
刚度计算是振动理论和结构稳定性分析的基础。
谐响应动刚度
谐响应动刚度【原创版】目录1.谐响应动刚度的定义2.谐响应动刚度的计算方法3.谐响应动刚度的应用4.谐响应动刚度在工程中的重要性正文一、谐响应动刚度的定义谐响应动刚度(Dynamic Stiffness in Harmonic Response)是指在简谐振动条件下,结构或系统所表现出的刚度特性。
它主要描述了在受迫振动中,系统对谐波激励的响应程度。
在工程中,谐响应动刚度是一个非常重要的性能指标,它直接影响到结构的稳定性、疲劳寿命以及振动控制等方面的问题。
二、谐响应动刚度的计算方法谐响应动刚度的计算方法通常分为两类:一类是基于线性系统的计算方法,另一类是基于非线性系统的计算方法。
对于线性系统,谐响应动刚度可以通过以下公式计算:K_h = (1/ω^2) * ∫ [F(x) * f(x)] dx其中,K_h 表示谐响应动刚度,ω表示角频率,F(x) 表示施加在结构上的力,f(x) 表示结构的位移,∫表示积分。
对于非线性系统,谐响应动刚度的计算方法较为复杂,通常需要采用迭代法、数值积分法等数值计算方法。
三、谐响应动刚度的应用谐响应动刚度在工程中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.结构动力学分析:在结构动力学分析中,谐响应动刚度是评价结构振动特性的一个重要指标,它可以反映结构在受迫振动条件下的刚度性能。
2.疲劳寿命分析:在疲劳寿命分析中,谐响应动刚度可以用来预测结构的疲劳寿命,从而为结构设计提供参考依据。
3.振动控制:在振动控制中,谐响应动刚度可以用来评价减振器的性能,从而为减振器的设计与选型提供依据。
四、谐响应动刚度在工程中的重要性谐响应动刚度在工程中具有重要的意义,它可以反映结构在受迫振动条件下的刚度性能,是评价结构动力性能和疲劳寿命的重要指标。
同时,谐响应动刚度在振动控制、减振器设计等方面也具有重要的应用价值。
刚度
刚度刚度(stiffness)1. 定义一个机构的刚度(k)是指弹性体抵抗变形(弯曲、拉伸、压缩等)的能力。
计算公式:k=P/δP是作用于机构的恒力,δ是由于力而产生的形变。
刚度的国际单位是牛顿每米(N/m)。
2. 转动刚度(Rotational stiffness)转动刚度(k)为:k=M/θ其中,M为施加的力矩,θ为旋转角度。
转动刚度的国家单位为牛米每弧度。
转动刚度的还有一个常用的单位为英寸磅每度。
其他的刚度包括:剪切刚度(shear stiffness)——剪切力比剪切变形。
扭转刚度(torsional stiffness)——扭矩比扭转角。
3. 与弹性模量的关系一般来说,刚度和弹性模量是不一样的。
弹性模量是物质组分的性质;而刚度是固体的性质。
也就是说,弹性模量是物质微观的性质,而刚度是物质宏观的性质。
在无约束单轴拉伸和压缩的特殊情况下,杨氏模量可以认为是刚度。
4. 工程中的应用在工程应用中,结构的刚度是十分重要的,因此在选择材料时弹性模量是一个重要指标。
当有不可预测的大挠度时,高的弹性模量是十分必要的。
当结构需要有好的柔韧性时,就要求弹性模量不要太高。
刚性”这个概念只考虑材料本身特性,主要指弹性模量;“刚度”除与材料常数相关外,还与几何尺寸有关,例如杆件,刚性指其弹性模量E大,刚度(以轴向受力为例)指EA,其中A是横截面积,因而与几何特性相关。
以上例子是轴向受力的,不同受力形式对应不同刚度,例如扭转刚度,剪切刚度等。
G=mgG:重力m:质量g:重力常数这个公式的计算其实是把物体的质量根据一定环境下的重力常数换算成重力,举一个简单的例子吧,在一般的环境下,重力常数g=9.8N/Kg那么我们将一个1Kg的物体的重力算出来就可以这样做:G=mg=1Kg*9.8N/Kg=9.8N就是说,在一般环境下,一Kg质量的物体,它的重力为9.8牛怎样解释交变载荷是力的大小和方向的变化物体受到大小、方向随时间呈周期性变化的载荷作用,这种载荷称为交变载荷。
(完整word版)《机械工程控制基础》教案
《机械工程控制基础》教案学时分配总学时:32学时授课学时:28学时实验:4学时。
基础课程先修课:大学物理、理论力学、工程数学、电工学、高等数学、机械原理。
课程性质《机械工程控制基础》是高等工业院校机械类专业普遍开设的一门重要的技术基础课,在整个教学计划中,以主干课程的角色,起着承上启下的作用,具有十分重要的地位。
本课程是一门专业基础理论课程,详述了研究对象的建模方法、系统响应分析方法,系统介绍了单输入单输出线性定常系统的时域性能分析、频域性能分析、系统的稳定性分析方法,介绍系统性能校正方法,为《机电一体化系统设计》、《机电传动控制》、《计算机控制技术》等机械电子工程专业的后续课程打下基础。
课程的主要任务通过本课程的学习,使学生掌握经典控制理论的基本概念和基础知识,掌握机械工程中的研究对象的建模方法;掌握一阶、二阶系统的时域性能分析和频域性能分析方法;能熟练地根据Nyquist图、Bode图判断系统的稳定性;掌握系统性能校正方法;使学生能分析系统的性能,能改进或设计简单的控制系统。
第一次课第1章绪论1.1机械控制基础的研究对象、课程的基本任务、控制系统的基本要求一、机械控制基础的研究对象 : 系统、输入、输出1、自动控制系统基本组成系统输出指控制系统所要控制的物理量,表征对象或过程的状态的特性。
2、典型闭环控制系统的框图的构成输入信号输出量给定值偏差控制器执行机构被控对象-测量变送器给定环节:给出与系统输出量希望值相对应的系统输入量。
测量环节:测量系统输出量的实际值,并把输出量的量纲转化成与输入量相同。
比较环节:比较系统的输入量和主反馈信号,并给出两者之间的偏差。
放大环节:对微弱的偏差信号进行放大和变换,使之具有足够的幅值和功率,以适应执行元件动作的要求。
执行环节:根据放大后的偏差信号产生控制、动作,操作系统的输出量,使之按照输入量的变化规律而变化。
二、课程的基本任务研究系统、输入、输出之间的动态关系三、控制系统的基本要求:稳、快、准1.2 控制理论的研究内容、发展、应用、学习方法。
车身安装点动刚度处理方法
车身安装点动刚度处理方法动刚度即刚度是随频率变化的,当激励点和响应点是同一点的时候,所得到的刚度为原点动刚度。
车身动刚度分析所考察的是在所关注的频率范围内该接附点的刚度水平,刚度过低必然引起更大的噪声。
1基础知识动刚度分析方法一般采用模态频率响应方法,对车身某一点进行激励,得到同一点的响应,即为原点动刚度。
通过运动方程可得到动刚度为:Kd=F/X,动刚度是与激励频率有关的函数,随着频率ω的变化而改变,包含实部和虚部。
图1 原点动刚度示意图我们知道动刚度可用以下形式表述:IPI为加速度与力的比值,即为加速度导纳,在实际工程中人们为了更好交流,一般将IPI表述为动刚度:如通过计算,我们一般将曲线处理成以下形式,横坐标为频率,纵坐标为加速度,这种曲线实际为加速度导纳曲线,但我们也称为动刚度曲线。
图2 原点动刚度曲线2动刚度的一般处理方法1、动刚度结果处理一般有平均动刚度法、指数法、面积法以及三分之一倍频程法等。
2、其中面积法是通过IPI曲线所包围的面积计算得到,其公式推导如下:如下图所示,X向纵坐标与横梁在20-200Hz范围内围成的面积,通过面积可计算得到所需要的接附点动刚度,该方法更符合理论,也更接近实际。
3、三分之一倍频程方法主要是通过中心频率进行计算,可去除局部峰值的影响,在有些企业应用广泛,如一般动刚度考虑50-200Hz,200-500Hz或20-20 0Hz,200-500Hz等等,下图为三分之一倍频程中心频率与带宽关系。
图3 三分之一倍频程中心频率与带宽图4 三分之一倍频程动刚度曲线3动刚度不同处理方法的差异1、如某一接附点动刚度曲线如下,横坐标为频率,纵坐标为加速度,其中红色线为参考线。
图5 某一接附点动刚度曲线2、通过采用不同方法可得到不同的动刚度结果,其结果列表如下(20-200 Hz范围内)。
3、通过各种方法得到的动刚度有所差异,但在实际工程中,在性能目标定义时应该统一同一种方法即可,包括分析及后面的实车测试,这样的分析优化等才具有一定的指导意义。
静刚度和动刚度的关系
静刚度和动刚度的关系
哎呀呀,这“静刚度”和“动刚度”到底是啥关系呢?我一开始听到这俩词的时候,简直一头雾水,就像我面对一道超级难的数学题一样!
先来说说静刚度吧。
比如说,有一张桌子稳稳地放在那里,一动不动,你使劲儿压它,它也不怎么变形,这就说明这张桌子的静刚度还不错。
那动刚度呢?就好像一辆汽车在路上跑,遇到坑坑洼洼的地方,车子不会晃得特别厉害,能比较平稳,这就是动刚度发挥作用啦!
那它们到底啥关系?这就好比是一对好兄弟。
静刚度是哥哥,比较稳重,一直默默地坚守着自己的位置;动刚度是弟弟,活泼好动,到处跑来跑去,但也有自己的本事。
你想想看,如果只有静刚度这个“哥哥”厉害,东西是稳稳地不动,可一旦动起来,就不行啦,那不就糟糕了?反过来,如果只有动刚度这个“弟弟”强,那平时静止的时候都不牢固,还怎么让人放心呢?
就像我们跑步,脚稳稳地踩在地上,这就是静刚度在起作用;而跑起来的时候,身体能保持平衡,不会东倒西歪,这就是动刚度的功劳呀!
再比如说,盖房子的时候,柱子稳稳地立在那里,这是静刚度;要是刮大风了,房子不会晃得太厉害,这就是动刚度啦!
所以说,静刚度和动刚度是相辅相成的,少了谁都不行!它们就像一对默契的搭档,一起为我们的生活服务。
我的观点就是:静刚度和动刚度相互配合,才能让我们周围的东西既稳当又能适应各种动态的情况,让我们的生活更安全、更舒适!。
刚度
刚度刚度是指受外力作用的材料、构件或结构抵抗变形的能力。
材料的刚度由使其产生单位变形所需的外力值来度量。
刚度与物体的材料性质、几何形状、边界支持情况以及外力作用形式有关。
材料的弹性模量和剪切模量越大,则刚度越大。
在宏观弹性范围内,刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。
它的倒数称为柔度,即单位力引起的位移。
刚度可分为静刚度和动刚度。
在自然界,动物和植物都需要有足够的刚度以维持其外形。
在工程上,有些机械、桥梁、建筑物、飞行器和舰船就因为结构刚度不够而出现失稳,或在流场中发生颤振等灾难性事故。
因此在设计中,必须按规范要求确保结构有足够的刚度。
研究刚度的重要意义还在于,通过分析物体各部分的刚度,可以确定物体内部的应力和应变分布,这也是固体力学的基本研究方法之一。
静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度,即引起单位位移所需要的力。
动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度,即引起单位振幅所需的动态力。
如果干扰力变化很慢,即干扰力的频率远小于结构的固有频率,动刚度与静刚度基本相同。
干扰力变化极快,即干扰力的频率远大于结构的固有频率时,结构变形比较小,即动刚度比较大。
当干扰力的频率与结构的固有频率相近时,有共振现象,此时动刚度最小,即最易变形,其动变形可达静载变形的几倍乃至十几倍。
静刚度一般用结构的在静载荷作用下的变形多少来衡量,动刚度则是用结构的固有频率来衡量。
因此,动刚度是衡量结构抵抗预定动态激扰能力的特性。
静载荷静载荷即构件所承受的外力不随时间而变化,而构件本身各点的状态也不随时间而改变,就是构件各质点没有加速度。
如果整个构件或整个构件的某些部分在外力作用下速度有了明显改变,即发生了较大的加速度,研究这时的应力和变形问题就是动载荷问题。
静载荷包括不随时间变化的恒载(如自重)和加载变化缓慢以至可以略去惯性力作用的准静载(如锅炉压力)。
动载荷动载荷包括短时间快速作用的冲击载荷(如空气锤)、随时间作周期性变化的周期载荷(如空气压缩机曲轴)和非周期变化的如(汽车发动机曲轴)。
原点动刚度
一、动刚度的概念对于线性系统,用施加在系统上的力除以位移,即得到了刚度。
刚度是系统固有的特征,与外界施加的力和响应没有关系,即“静止”状态就存在的,所以称之为静刚度。
在静止状态下,在系统上施加力并测量位移,就可以得到静刚度。
在外力的作用下,系统运动起来,其刚度特性随着输入的频率而发生变化。
对于含阻尼的单自由度系统而言,其微分方程为:f kx x c xm =++ ,位移响应为:)(0ϕω-=t j e X x 将位移响应、速度响应、加速度响应的表达式代入微分方程中可得系统的刚度为:ωωjc m k xf k d +-==)(2,其幅值为:222)()(c m k k d ωω+-=此时的刚度是激励频率的函数,称为动刚度。
动刚度取决于系统的质量、阻尼和静刚度。
下图为一个单自由度系统的动刚度曲线,当激励频率为0时,动刚度等于静刚度,当激励频率为系统共振频率时,动刚度最低,主要受阻尼影响,当激励频率在共振频率以上,则主要受到频率和质量的影响,并且随频率的平方成正比。
一般的测试条件下加速度更容易测量,因此常用加速度来表征系统的振动响应d A f x fZ 221ωω-=-=,其幅值为2222)()(1ωωωc m k +-,Z A 为加速度阻抗,又称为原点动刚度,由于函数含有21ω的成分,加速度动刚度曲线呈现随着频率增加而衰减的趋势。
二、IPI 与原点动刚度长期以来,在测试或分析噪声和振动频响曲线时,人们习惯了共振峰值朝上,即“朝上”的峰值有问题,而朝下的峰值没有问题。
动刚度峰值的趋势与我们的习惯相反,看起来有些别扭。
于是,为了倒立的、有问题的峰值从“朝下”顺倒“朝上”,就引入了一个新的表述方法,即IPI。
IPI 是Input Point Inertance 的简写。
Inertance 这个单词表述的意思是惯性,用机械术语来描述,就是导纳。
IPI 就是指系统的加速度导纳,即表示加速度响应与输入力的传递函数。
基本概念 动刚度
动刚度概念
广义动刚度可以认为是具有频率依赖性的激振力与位移的比值,也可以说是复数形式的机械阻抗。
1)在工程领域,常提及的第一类动刚度特性(即刚度的频率依赖特性),是由于系统的共振带来的。
例如航空发动机支承系统的动刚度,支承系统在某些转速频率下可能存在共振,这相当于支承系统在对应频率下支承刚度很小。
在现代先进航空发动机中,由于机匣轻柔,因此在转子系统的动力学设计中,支承动刚度影响必须考虑。
2)在工程领域,第二类动刚度特性,物理意义是由于系统的阻尼带来的,更适合用复刚度表示,搞材料的人采用复模量。
由于阻尼力与速度有关,因此复刚度值一般是有频率依赖性的。
复刚度(模量)其实是同时体现了动力学方程中刚度项和阻尼项的影响,在非共振状态下,阻尼项影响响应幅值的同时,还带来响应的滞后特性,如下图。
无阻尼系统激励响应曲线有阻尼系统激励响应曲线因此,用复数形式表述第二类动刚度物理意义很清楚。
实部E`为我们常说的与位移相关的刚度、虚部E``为与阻尼相关的“刚度”,两者共同确定E*。
也就是说,复刚度E*(一般有强的频率依赖性)决定了响应大小和相位。
【精品】李燎原电话
【关键字】精品李燎原电话:/5665625产品钢度试验装置1.产品刚度刚度是指物体在外力作用下抵抗变形的能力,刚度越高,物体表现得越“硬”。
对不同的东西来说,刚度的表示方法不同,比如静态刚度、动态刚度、环刚度、扭转刚度(扭转角),线刚度(ΔL)——沿轴线方向的变形量,一般来说,刚度的单位是牛顿/米,或者牛顿/毫米,表示产生单位长度形变所需要施加的力。
2.刚度试验装置刚度试验装置主要用于检验产品的刚度性能,也可以用于产品研制过程中的破坏性试验,为检验出据真实有力的检验报告,为公司产品研发提供科学准确的试验数据。
3.PPM静态刚度试验装置PPM静态刚度试验装置,是我公司专为某大型制造公司研发,用于橡胶产品的检验和试制试验,装置通过测量产品不同方向形变量、受力大小实时值,对产品的刚度性能自动评估,并保存数据,出据产品试验报告,试验数据科学精准,客户反应良好。
装置通过局部整改可以测量动态刚度、扭转刚度或者线性刚度等。
PPM静态钢度试验装置在设计过程中,无论在仪表设备、软件研发、还是系统管理方面都遵循以下基本原则:● 安全可靠性● 实用性● 可扩充性● 可维护性4.总体组成系统由计算机、控制箱、尝试工作台组成。
如上图:1:磁性开关(尝试起点)2:垂直尝试压力传感器3:垂直尝试位移传感器4:水平尝试位移传感器5:水平尝试压力传感器2.1计算机通用PC机和打印机,至少配置两个(RS或485)串口供计算机与控制箱通讯。
计算机配置《静态钢度试验装置》软件,对试验数据采集和分析以及打印输出。
2.2控制箱1、配电箱装配数显仪表,报警装置,保险装置,工作状态指示灯,开关按钮等。
2、数显仪表:用于实时显示被尝试工件受力大小及形变大小,仪表采样速率高,带校准功能。
3、保险装置:配电箱配带1-2套保险装置,用于紧急时刻断电。
4、报警装置:系统运行出现故障时,发出声光报警请求人工干预。
5、工作指示灯、按钮:按钮用于启动某种工作状态,工作状态启动或停止后,对应的工作指示灯作出不同的指示。
(完整word版)机械制造装备设计重要知识点复习
机械制造装备设计复习第一章绪论一、常见先进制造体系缩写:缩短生产周期(T)、提高产品质量(Q)、降低产品陈本(C)、改善服务质量(S)、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、制造资源规划(MRP-II)、成组技术(GT)、并行工程(CE)、柔性制造系统(FMS)、全面质量管理体系(TQC)(P1)二、机械制造装备的功能及定义:(1)主要功能:1、一般功能要求(a:加工精度的要求<几何、传动、运动、定位、低速运动平稳性>b:强度、刚度和抗震性的要求c:加工稳定性的要求d:耐用度的要求e:技术经济的要求)2、柔性化(产品结构和功能柔性化)3、精密化4、自动化5、机电一体化(将机械技术与微电子、传感检测、信息处理、自动控制和电力电子有机组成的最佳技术系统)6、节材7、符合工业工程要求8、符合绿色环保要求. (P6)(2)机械制造装备:机械制造装备是制造业的基础,机械制造业直接为生活类机械产品制造业、机械设备制造业及机械装备制造业本身提供机械制造装备;机械设备制造业又为非机械制造业提供生产设备。
机械制造装备几乎与整个制造业都有关系。
(P2)三、机械制造装备设计的类型及类型定义:创新设计、变型设计和模块化设计等三大类型创新设计:(直觉思维和逻辑思维)通常应从市场调研和预测开始,明确产品的创新设计任务,经过产品规划、方案设计、技术设计、和工艺设计等四个阶段;还应通过产品试制和产品试验来验证新产品的技术可行性;通过小批试生产来验证新产品的制造工艺和工艺装备的可行性,一般需要较长的设计开发周期,投入较大的研制开发工作量。
(P15)变型设计:(适应性设计与变参数型设计)适应性设计是通过改变或更换部分部件或结构,变参数型设计是通过改变部分尺寸与性能参数,形成所谓的变型产品,以扩大使用范围,满足更广泛的用户需求。
(P16)模块化设计:是按合同要求,选择适当的功能模块,直接拼装成所谓的“组合产品”。
什么是动刚度
什么是动刚度在NVH领域,经常计算或测试动刚度,像悬置动刚度、支架动刚度、车身接附点动刚度等等。
那什么是动刚度,动刚度的大小对结构有什么影响本文主要内容包括:1.??? 静刚度;2.??? 单自由度动刚度;3.??? 多自由度动刚度;4.??? 原点动刚度;5.??? 悬置动刚度;6.??? 支架动刚度;7.??? 怎么测量动刚度;?刚度是指结构或材料抵抗变形的能力。
由于结构或材料所受荷载的不同,可能受到静载荷或动载荷,因此,刚度又分为静刚度和动刚度。
当结构或材料受到静载荷时,抵抗静载荷下的变形能力称为静刚度;当受到动载荷时,抵抗动载荷下的变形能力称为动刚度。
故,结构或材料既有静刚度又有动刚度。
?相对而言,在NVH领域,结构或材料受到动载荷的概率远大于静载荷,因此,更普遍关心动刚度。
在之前文章《什么是频响函数FRF》中也提到用加速度与力之比的频响函数和用力与位移之比的动刚度应用更为广泛。
1.静刚度在讲述动刚度之前,有必要先了解静刚度。
静刚度用单值即可表示,不随频率变化。
由于静载荷引起的变形又分为弯曲或扭转等,因此,刚度又分为抗弯刚度和抗扭刚度,材料的刚度计算可参考材料力学教科书。
?在这以弹簧为例说明静刚度,当弹簧受到静力F时,其静态伸长量为X,此时F=kX,k为弹簧的静刚度。
单位为N/mm,表示每增加1mm需要的拉力大小。
?弹簧静刚度常数跟材料的杨氏模量、线径、中径和有效圈数有关。
当拉力越来越大时,弹簧的伸长量也增大,如下图所示,但二者满足线性关系。
红色曲线表示的斜率即为弹簧静刚度。
注:以下所说到的刚度,如没有特殊说明,都是指的动刚度。
2. 单自由度动刚度在文章《什么是频率函数FRF》中,我们已经明白了频响函数可以用位移/力表示,当用力/位移时,表示的是动刚度。
对于单自由度系统,如下图所示,我们再回顾一下用位移表征的FRF表达式而动刚度为力与位移之比,则从上式可以看出动刚度:1)??????? 复值函数;2)??????? 随频率变化;3)??????? 与系统的质量、阻尼和静刚度有关;4)??????? 当频率等于0时,动刚度等于静刚度;?让我们再回想一下单自由度系统的FRF区域及性质同理,单自由度系统的动刚度曲线也有类似性质在低频段,动刚度接近静刚度,幅值是k,表明共振频率以下的频率段主要用占主导地位的刚度项来描述。
刚度
刚度科技名词定义中文名称:刚度英文名称:stiffness;rigidity定义1:作用在弹性元件上的力或力矩的增量与相应的位移或角位移的增量之比。
所属学科:机械工程(一级学科);振动与冲击(二级学科);振动与冲击一般名词(三级学科)定义2:结构或构件抵抗弹性变形的能力,用产生单位应变所需的力或力矩来量度。
所属学科:水利科技(一级学科);工程力学、工程结构、建筑材料(二级学科);工程力学(水利)(三级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片机械零件和构件抵抗变形的能力。
在弹性范围内,刚度是零件载荷与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。
它的倒数称为柔度,即单位力引起的位移。
刚度可分为静刚度和动刚度。
目录基本定义转动刚度小位移和大位移静刚度和动刚度与弹性模量的关系工程中的应用编辑本段基本定义一个机构的刚度(k)是指弹性体抵抗变形(弯曲、拉伸、压缩等)的能力。
计算公式:k=P/δP是作用于机构的恒力,δ是由于力而产生的形变。
刚度的国际单位是牛顿每米(N/m)。
编辑本段转动刚度(Rotational stiffness)转动刚度(k)为:k=M/θ其中,M为施加的力矩,θ为旋转角度。
转动刚度的国家单位为牛米每弧度。
转动刚度的还有一个常用的单位为英寸磅每度。
其他的刚度包括:拉压刚度(Tension and compressionstiffness)轴力比轴向线应变(EA)剪切刚度(shear stiffness)剪切力比剪切应变(GA)扭转刚度(torsional stiffness)扭矩比扭应变(GI)编辑本段小位移和大位移计算刚度的理论分为小位移理论和大位移理论。
大位移理论根据结构受力后的变形位置建立平衡方程,得到的结果精确,但计算比较复杂。
小位移理论在建立平衡方程时暂时先假定结构是不变形的,由此从外载荷求得结构内力以后,再考虑变形计算问题。
大部分机械设计都采用小位移理论。
例如,在梁的弯曲变形计算中,因为实际变形很小,一般忽略曲率式中的挠度的一阶导数,而用挠度的二阶导数近似表达梁轴线的曲率。
刚度、线刚度、侧向刚度
刚度、线刚度、侧向刚度理论类 2010-04-13 16:12:45 阅读79 评论0 字号:大中小订阅刚度是指:单位变形条件下,结构或构件在变形方向所施加的力的大小。
在结构静力或动力分析时需要用到。
如用位移法分析结构内力时要用到刚度矩阵,计算地震作用或风振影响时需要用到结构的刚度参数。
还有在设计动力机器基础时也需要用到结构刚度参数。
可以看有关结构力学或结构动力学的书。
机械零件和构件抵抗变形的能力。
在弹性范围内,刚度是零件载荷与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。
它的倒数称为柔度,即单位力引起的位移。
刚度可分为静刚度和动刚度。
小位移和大位移计算刚度的理论分为小位移理论和大位移理论。
大位移理论根据结构受力后的变形位置建立平衡方程,得到的结果精确,但计算比较复杂。
小位移理论在建立平衡方程时暂时先假定结构是不变形的,由此从外载荷求得结构内力以后,再考虑变形计算问题。
大部分机械设计都采用小位移理论。
例如,在梁的弯曲变形计算中,因为实际变形很小,一般忽略曲率式中的挠度的一阶导数,而用挠度的二阶导数近似表达梁轴线的曲率。
这样做的目的是将微分方程线性化,以大大简化求解过程;而当有几个载荷同时作用时,可分别计算每个载荷引起的弯曲变形后再叠加。
静刚度和动刚度静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度。
动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度,即引起单位振幅所需的动态力。
如果干扰力变化很慢(即干扰力的频率远小于结构的固有频率),动刚度与静刚度基本相同。
干扰力变化极快(即干扰力的频率远大于结构的固有频率时),结构变形比较小,即动刚度比较大。
当干扰力的频率与结构的固有频率相近时,有共振现象,此时动刚度最小,即最易变形,其动变形可达静载变形的几倍乃至十几倍。
构件变形常影响构件的工作,例如齿轮轴的过度变形会影响齿轮啮合状况,机床变形过大会降低加工精度等。
影响刚度的因素是材料的弹性模量和结构形式,改变结构形式对刚度有显著影响。
刚度计算是振动理论和结构稳定性分析的基础。
什么是动刚度完整版
什么是动刚度HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】什么是动刚度?在NVH领域,经常计算或测试动刚度,像悬置动刚度、支架动刚度、车身接附点动刚度等等。
那什么是动刚度,动刚度的大小对结构有什么影响?本文主要内容包括:1.??? 静刚度;2.??? 单自由度动刚度;3.??? 多自由度动刚度;4.??? 原点动刚度;5.??? 悬置动刚度;6.??? 支架动刚度;7.??? 怎么测量动刚度;?刚度是指结构或材料抵抗变形的能力。
由于结构或材料所受荷载的不同,可能受到静载荷或动载荷,因此,刚度又分为静刚度和动刚度。
当结构或材料受到静载荷时,抵抗静载荷下的变形能力称为静刚度;当受到动载荷时,抵抗动载荷下的变形能力称为动刚度。
故,结构或材料既有静刚度又有动刚度。
?相对而言,在NVH领域,结构或材料受到动载荷的概率远大于静载荷,因此,更普遍关心动刚度。
在之前文章《?》中也提到用加速度与力之比的频响函数和用力与位移之比的动刚度应用更为广泛。
1.静刚度在讲述动刚度之前,有必要先了解静刚度。
静刚度用单值即可表示,不随频率变化。
由于静载荷引起的变形又分为弯曲或扭转等,因此,刚度又分为抗弯刚度和抗扭刚度,材料的刚度计算可参考材料力学教科书。
?在这以弹簧为例说明静刚度,当弹簧受到静力F时,其静态伸长量为X,此时F=kX,k为弹簧的静刚度。
单位为N/mm,表示每增加1mm需要的拉力大小。
?弹簧静刚度常数跟材料的杨氏模量、线径、中径和有效圈数有关。
当拉力越来越大时,弹簧的伸长量也增大,如下图所示,但二者满足线性关系。
红色曲线表示的斜率即为弹簧静刚度。
注:以下所说到的刚度,如没有特殊说明,都是指的动刚度。
2. 单自由度动刚度在文章《?》中,我们已经明白了频响函数可以用位移/力表示,当用力/位移时,表示的是动刚度。
对于单自由度系统,如下图所示,我们再回顾一下用位移表征的FRF表达式而动刚度为力与位移之比,则从上式可以看出动刚度:1)??????? 复值函数;2)??????? 随频率变化;3)??????? 与系统的质量、阻尼和静刚度有关;4)??????? 当频率等于0时,动刚度等于静刚度;?让我们再回想一下单自由度系统的FRF区域及性质同理,单自由度系统的动刚度曲线也有类似性质在低频段,动刚度接近静刚度,幅值是k,表明共振频率以下的频率段主要用占主导地位的刚度项来描述。
系统动刚度的概念
系统动刚度的概念一个典型的由质量一弹簧一阻尼构成的机械系统的质量块在输入力f (t )作用下产生的输出位移为y (t ),其传递函数为()()()1121/11222++=++==s s k k Ds ms s F s Y s G n n ωςω(4.31)系统的频率特性为()()()n n j k j F j Y j G ωςωωωωωω21/122+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-== (4.32) 该式反映了动态作用力f (t )与系统动态变形y (t )之间的关系,如图4-52所示。
图4-52 系统在力作用下产主变形实质上()ωj G 表示的是机械结构的动柔度()ωλj ,也就是它的动刚度()ωj K 的倒数,即 ()()()ωωλωj K j j G 1== (4.33) 当0=ω时()()k j G j K ====001ωωωω (4.34)即该机械结构的静刚度为k 。
当0≠ω时,我们可以写出动刚度()ωj K 的幅值()k j K n n ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=222221ωςωωωω (4.35) 其动刚度曲线如图4-53所示。
对()ωj K 求偏导等于零,即()0=∂∂ωωj K可求出二阶系统的谐振频率,即221ςωω-=n r (4.36) 将其代入幅频特性,可求出谐振峰值()212/1ςςω-==kj G M r r (4.37)此时,动柔度最大,而动刚度()ωj K 具有最小值()k j K ⋅-=2min 12ςςω (4.38)由式(4.42)和(4.43)可知,当1<<ς时,n r ωω→,系统的最小动刚度幅值近似为 ()k j K ⋅≈ςω2min (4.39)由此可以看出,增加机械结构的阻尼比,能有效提高系统的动刚度。
上述有关频率特性、机械阻尼、动刚度等概念及其分析具有普遍意义,并在工程实践中得到了应用。
图4-53 动刚度曲线机械系统动刚度的概念(注:专业文档是经验性极强的领域,无法思考和涵盖全面,素材和资料部分来自网络,供参考。
动刚度试验相关介绍
动刚度试验相关介绍百若试验仪器服务范围:全系列电子萬能试验机、全系列电液伺服萬能试验机、全系列电液伺服压力试验机、全系列电液伺服疲劳试验机、应力腐蚀裂纹扩展速率试验机、应力腐蚀慢应变速率试验机、板材成形试验机、杯突试验机、紧固件横向振动疲劳试验机、多功能螺栓紧固分析系统、扭矩轴力联合试验机、松弛试验机、锚固试验机、扭转试验机、冲击试验机、压剪试验机、液压卧式拉力试验机、光缆成套试验设备等。
百若试验仪器就来说说动刚度试验相关介绍动刚度试验系统在橡胶制品的动态特性中,其动刚度、损耗因子有着及其重要的地位,本文基于ANSYS提出了利用瞬态动力学分析方法来求解简谐载荷下的响应,进而获得橡胶制品的迟滞回线来计算橡胶制品的动刚度、损耗因子的方法。
通过利用该方法对某型橡胶金属环进行了动态特性分析,计算了其动刚度、损耗因子,从计算结果与试验结果对比表明,该方法是行之有效,可以用于橡胶制品的动态特性分析.一、用途动刚度试验系统,主要用于弹性体、橡胶弹性体、减振器等进行动静刚度、阻尼系数、阻尼角等参数的测试和耐疲劳性能试验。
本系统能在正弦波、三角波、方波、梯形波、斜波、用户自定义波形下进行多种试验。
二、设备主要技术指标1、最大动态试验力:5kN;1kN;15kN2、动态负荷值波动度:平均负荷波动度:±0.5%,力传感器准确度: 0.5% 负荷振幅波动度: ±2%3、位移测量范围:±0.01——50mm;分辨率:0.1%;准确度:0.001mm4、试验频率:0.01—200Hz5、作动器行程:±50mm6、试验波形:正弦波、三角波、方波、斜波、锯齿波及各种组合波,外输入采集波等波形7、试验软件:适应于WINDOWS98/2000/XP系统平台的试验控制软件,计算机实时显示试验过程中静态负荷、动态负荷、试验频率、疲劳次数。
8、具有智能型超载、断裂、位移保护等安全措施。
9、具有设定多个模块疲劳试验管理功能。
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什么是动刚度?
在NVH领域,经常计算或测试动刚度,像悬置动刚度、支架动刚度、车身接附点动刚度等等。
那什么是动刚度,动刚度的大小对结构有什么影响?
本文主要内容包括:1. 静刚度;2. 单自由度动刚度;3. 多自由度动刚度;4. 原点动刚度;5. 悬置动刚度;6. 支架动刚度;7. 怎么测量动刚度;刚度是指结构或材料抵抗变形的能力。
由于结构或材料所受荷载的不同,可能受到静载荷或动载荷,因此,刚度又分为静刚度和动刚度。
当结构或材料受到静载荷时,抵抗静载荷下的变形能力称为静刚度;当受到动载荷时,抵抗动载荷下的变形能力称为动刚度。
故,结构或材料既有静刚度又有动刚度。
相对而言,在NVH领域,结构或材料受到动载荷的概率远大于静载荷,因此,更普遍关心动刚度。
在之前文章《什么是频响函数FRF?》中也提到用加速度与力之比的频响函数和用力与位移之比的动刚度应用更为广泛。
1.静刚度
在讲述动刚度之前,有必要先了解静刚度。
静刚度用单值即可表示,不随频率变化。
由于静载荷引起的变形又分为弯曲或扭转等,因此,刚度又分为抗弯刚度和抗扭刚度,材料的刚度计算可参考材料力学教科书。
在这以弹簧为例说明静刚度,当弹簧受到静力F时,其静态伸长量为X,此时F=kX,k为弹簧的静刚度。
单位为N/mm,表示每增加1mm需要的拉力大小。
弹簧静刚度常数跟材料的杨氏模量、线径、中径和有效圈数有关。
当拉力越来越大时,弹簧的伸长量也增大,如下图所示,但二者满足线性关系。
红色曲线表示的斜率即为弹簧静刚度。
注:以下所说到的刚度,如没有特殊说明,都是指的动刚度。
2. 单自由度动刚度在文章《什么是频率函数FRF?》中,我们已经明白了频响函数可以用位移/力表示,当用力/位移时,表示的是动刚度。
对于单自由度系统,如下图所示,我们再回顾一下用位移表征的FRF
表达式
而动刚度为力与位移之比,则
从上式可以看出动刚度:
1)复值函数;2)随频率变化;3)与系统的质量、阻尼和静刚度有关;4)当频率等于0时,动刚度等于静刚度;让我们再回想一下单自由度系统的FRF区域及性质
同理,单自由度系统的动刚度曲线也有类似性质
在低频段,动刚度接近静刚度,幅值是k,表明共振频率以下的频率段主要用占主导地位的刚度项来描述。
如果作用在系统的外力变化很慢,即外力变化的频率远小于结构的固有频率时,可以认为动刚度和静刚度基本相同。
在高频段,动刚度的幅值为ω2m,表明共振频率以上的频率段主要用占主导地位的质量项来描述,这是因为质量在高频振动中,产生很大的惯性阻力。
当外力的频率远大于结构的固有频率时,结构则不容易变形,即变形较小,此时结构的动刚度相对较大,也就是抵抗变形的能力强。
在共振频率处动刚度的幅值下降明显,其幅值为ωc,表明在共振频率处主要受阻尼控制。
而在共振频率处,我们知道,结构很容易被外界激励起来,结构的变形最大,因而结构抵抗变形的能力最小,也就是动刚度最小。
3. 多自由度动刚度
单自由度系统是基础,但现实世界中的系统大多数都是多自由度系统,因此,我们测量出来的动刚度也是多自由度的动刚度。
下图为多自由度系统的同一位置的加速度频响函数(加速度导纳)和该点的动刚度曲线。
多自由度系统的驱动点FRF存在多个共振峰和反共振峰,在共振峰处,对结构施加很小的激励能量,结构就会产生非常大的振动(变形),因而在共振峰处,结构很容易被激励起来,结构的变形大,抵抗变形的能力弱,也就是动刚度小。
在反共振峰所对应的频率处进行激励,即使激励能量再大,结构也没有响应或者响应很微弱,也就是说在反共振峰所对应的频率处,结构很难被激励起来,结构的变形小,抵抗变形的能力强,因此,动刚度大。
从上图可以看出,频响函数共振峰对应的是动刚度曲线的极小值,也就是说频响函数幅值大的频率处,动刚度小。
在反共振峰处,动刚度大,二者刚好相反。
4. 原点动刚度
原点动刚度IPI(Input Point Inertance,IPI):概念上类似原点(或称作驱动点)频响函数,指的是同一位置、同一方向上的激励力与位移之比,主要测量与车身接附点处的原点动刚度,比如车身与发动机悬置、副车架、悬架连接处、排气挂钩处等位置的局部动刚度,考虑的是在所关注的频率范围内该接附点局部区域的刚度水平,过低必须引起更大的噪声,因此,该性能指标对整车的NVH性能有较大的影响。
动刚度不足会对整车乘坐舒适性和车身结构件的疲劳寿命产生十分不利的影响。
下图为某接附点的动刚度测量曲线。
另外通过动刚度乘以主被侧的相对位移,得到传递力,如挂钩力。
一般对豪华车,挂钩传递力<2N,中级轿车<5N,一般经济型轿车<10N。
当这个力大于10N时,在车内可能会感受来自排气系统的振动和挂钩传递过来的结构噪声。
5.悬置动刚度在作悬置隔振器设计时,要求在低频时,刚度要大;在高频时,刚度越低越好。
这是为什么呢?首先,悬置隔振器要承受动力总成的重量和来自发动机扭矩的作用力,它必须有足够的刚度。
路面的
冲击和发动机启动时的摇摆会作用到隔振器上,这些激励频率比较低。
如果隔振器刚度低,动力总成会产生较大的位移,可能会与其他结构相碰撞,并且影响到安置在动力总成上的其他部件。
因此,在低频段,要求隔振器的刚度大。
另一方面,通过单自由度隔振系统传递率曲线,如下图,可以看出,在隔振区内,激励频率与系统固有频率的比值越小,隔振效果越好,即隔振器刚度越低越好。
于是一个理想隔振器的刚度应该在低频时刚度高,而高频时刚度低。
通过前面的单自由度系统的FRF和动刚度分析可知,在共振区范围内,阻尼对降低振动幅值起决定作用。
可是在隔振区域内(激励频率与系统频率之比大于1.414),情况是相反的。
从上图可以看出,在高频段,阻尼越大,传递率的幅值也大。
因此,为了有效地达到隔振的效果,在高频时阻尼越小越好。
6. 支架动刚度隔振装置隔振效果除了取决系统的刚度与阻尼之外,还取决于隔振器支架的刚度。
隔振器两边各有一个支架,支架-隔振器-支架,三者串联起来的总刚度才是隔振系统的刚度。
如果两个支架的刚度都非常大,那么隔振系统的刚度就是隔振器的刚度。
可是当支架的刚度比较小时,达不到设计的隔振效果。
支架刚度不足还会引起局部结构的共振,甚至将结构噪声传递到车厢内。
为了达到良好的隔振效果,支架的刚度必须要比隔振器的刚度大到一定程度。
通常遵循两个原则:支架的刚度应是隔振器刚度的6-10倍,另一个是支架的最低频率应该在500Hz以上。
除了悬置支架之外,在车辆系统中还有其他应用,如排气系统,其支架刚度的设计必须具有足够的刚度。
7. 怎么测量动刚度动刚度测量实质与FRF测量相似,还是用加速度测量响应,通过力锤或激振器进行激
励。
因此,可通过锤击法或激振器进行测量,测量设置如FRF测量相同,只需勾选动刚度即可,如下图所示。