在高频时,隔振器的传输速率仅有限.因此,在隔振器的设计中,我们仍然需要确保一定的阻尼!从这条单一自由度的隔振曲线可以看出,当隔振器系统的固有频率远小于激励频率时,隔振器的效果将得到改善!理论上,我们需要选择比较软的隔振器.然而,在实践中,隔振器也有一个重要的限制!这是比较大静态负载!静态负载如何影响隔振器的性能?我们可以从以下两个方面来看!首先,当静态负载过大时,隔振器被过度挤压,振动源设备可能与其他部件直接接触!
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在实际的工程应用中,我们经常发现自由度隔振理论所估计的隔振效率无法达到。一个重要原因是隔振器支撑结构的刚度不足。这是一个非常有趣但经常出现的问题.我们之前提到的分析是基于单一的自由度系统!一个非常重要的假设是隔振器的支撑结构通常是刚体!在实际工程问题中,隔振器通常放置在弹性体上,例如汽车发动机悬架上(enginemount)经常放在副车架上。隔振器是连接设备和基础的弹性元件,用于减少从设备到基础或从基础到设备的振动.
这些振动能量很容易传递到建筑物,导致建筑物内人员的不适!同时,建筑物的振动也可能导致其关键结构的疲劳和失效,从而危及建筑物的安全。我们如何减少建筑物的振动?传统的方法是在建筑物的基角下安装隔振器,以切断或削弱振动能量的传输路径(transmissionpath)!因此,隔振器的目的是切断或减少振动能量的传递!那么我们如何选择隔振器呢?经典的隔振器设计方法是将整个系统假设为单自由度系统(SDOFsystem)!
一般来说,比较重要的隔振器的设计标准是其固有的频率需要远远低于振动源设备的比较小激励频率.在这种情况下,增加阻尼会降低隔振器的性能!那么,为什么大多数隔振器仍然设计有一定的阻尼呢?这是因为当汽车发动机启动时,发动机的速度总是从零到额定速度.在此过程中,将始终激发隔振器系统固有频率对应的模式,这将对车架产生一定的影响!我们可以看到,在系统的固有频率下,增加隔振器阻尼5倍将降低振动传输速率(至少5倍).
航空。航天。在特殊工作环境中,航海等特殊需要以及对材料的一些特殊要求!对于这个单一的自由度系统,可以很容易地获得振动传输速率(transmissibility)曲线!关于它的介绍,本文将不再重复.感兴趣的朋友可以参考清华大学出版社的《振动理论与应用》或科学出版社的《机械振动与噪声》。一般来说,单一自由度的传输曲线如下图所示。纵轴代表振动传输速率,横轴代表频率比(激励频率与固有频率之比)。振动传输速率越低,隔振效果越好!