结构振动理论3-隔振原理课件.ppt
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- 结构 振动 理论 原理 课件
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1、n运动隔振:防止外界振动对设备的影响,如对精密设备、测振仪器等(也称为隔幅)。n力隔振:减少振动系统对周围环境的影响,(也称为隔力)。3.7 隔振原理隔振原理单自由度系统的定常强迫振动如图隔振系统简化模型:基础运动的隔振)()(yxcyxkxm 整理后得到:yckykxxcxm 一、运动隔振:一、运动隔振:利用复数解法:tjYey tjjeXex m)(txkctYycoso单自由度系统的定常强迫振动两端求模:YjckXejckmj)()(2称为位移传递率位移传递率,记为T可得:jckmjckYXej)(222222222222)2()1()2(1)(cmkckYXYX123频率比 43210
2、00.150.250.3750.51.020FFYXTT 由传递率随频率比变化曲线可见,当 ,T1。且当时,T0,这时基础振动将传递不到仪器上去。因此,运动隔振要求隔振装置所用弹簧刚度k小。2mk2.0dTs例:某直升机旋翼额定转速360r/min时,机身强烈振动,为了使直升机上某电子装备的隔振效果达到 ,忽略阻尼试求隔振器弹簧在自重下的静变形解:根据基础运动位移传递率公式有2222)2()1()2(1dT忽略阻尼的影响,有112dT所以有:dnT11)(2又因为sng/)(2 则)11(2dsTgsrad/12602*3602.0dTcmms14.40414.0)2.011()12(8.92
3、由已知条件:可得单自由度系统的定常强迫振动单自由度系统的定常强迫振动Base Isolation Technique 单自由度系统的定常强迫振动m)(txkctFcos0oo 此时,振动物体(机器本身振动)是振源。采用隔振装置的目的是减小(机器振动)对基础的作用。质量m上有简谐力(使之振动):力的隔振二、力隔振:二、力隔振:其定常强迫振动响应为:tFFcos0)cos(tXx2220)2()1(1kFX则简谐力幅值可表示为:单自由度系统的定常强迫振动传到基础上的力幅与机器上作用的简谐力幅之比称为力传递率力传递率:而传到基础上的力有两个两个力有90的相位差,其合力的力幅为:2220)2()1(k
4、XF弹簧力:)cos(tkXkxFk阻尼力:)sin(tXcxcFc2222)2(1kXckXFTTYXFFT22220)2()1()2(1可见力隔振与运动隔振的原理是统一的。单自由度系统的定常强迫振动三.反馈控制隔振m阻尼器 悬空安 装结构m1/sk1k212()Fk xk x()gmxk xxF 21()gmkxk xkxkx反馈控制隔振系统具有以下特点:1 能提供与绝对速度成正比的阻尼力,实现悬空阻尼器的效果;2 能在不增加承载负担的情况下,增大系统的等效质量,降低固有频率,提高隔振效果123频率比 4321000.150.250.3750.51.020FFYXTT123频率比 4321
5、000.10.150.20.70.30.51.02.03.8结构阻尼单自由度系统的定常强迫振动系统在 时的放大率,称为系统的品质因数品质因数结构阻尼:大致与应变幅值(振幅)平方成正比,与频率无关。谐和激励下的定常强迫振动,发生共振时结构阻尼率等于线性阻尼率的2倍。121Q 曲线上 的点称为半功率点。半功率点。两个半功率点之间的频率带宽定义为共振峰的半功率带宽半功率带宽。Q22阻尼很小时,系统的品质因数与半功率带宽互为倒数。Q13.9 品质因数、半功率带宽作业:3.17第四章第四章 单自由度系统对非定常激励的响应单自由度系统对非定常激励的响应 单自由度系统非定常响应 非定常激励:1)任意变化的持
6、久作用(非周期);2)突发性的冲击作用。如:武器发射,飞机着陆等都存在突发性的冲击作用。这类激励也称为瞬态激励。定常激励:激励力随时间是谐和的或周期性变化。脉冲响应脉冲响应法法 是指计算系统受是指计算系统受单位冲量所激发响应单位冲量所激发响应的方法的方法。是分析线性系统非定常响应的基础。任意激励可以分解为一系列在各个不同时刻作用的微冲量。按照叠加原理,线性系统对任意激励的响应就等于系统对各个不同时刻作用的微冲量的响应之和。单自由度系统非定常响应 4.1 脉冲响应法与时域分析脉冲响应法与时域分析单位脉冲响应单位脉冲响应:零初始条件下,系统对单位冲量产生的瞬态响应。单位冲量用 广义函数来表示:脉冲
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