尼可划分为有阻尼振动和无阻尼振动两类;按有无外力的作用可划分为受迫振动和自由振
动两类。从隔振角度出发,其隔振的基本原理有其共性。单自由度振动系统是最简单的振
动系统,但它却包含了振动及其控制原理及其多数实践中的常见内容。因此,这里以单自
由度振动系统为例,简单地说明隔振设计的基本原理。
单自由度系统模型,它由质量为 的质量块和弹性系数为 的弹簧组成。系统受到的干
扰力为 ,传递力为 ,则此隔振系统的固有频率为:
当不考虑系统的阻尼时,系统的运动方程式为: ,其稳态解为: 令 ,则通过隔振
系统传递给地基的干扰力为: 定义主动隔振的传递比 T
为传递基础的力幅 与扰力力幅
之比: 由上式可以发现:当 时,即 时,隔振系统的振动传递比在理论上为无穷大,此
时非但不能隔振反而使振动加剧,这显然不是设计者所期望的。
当隔振系统存在阻尼时,通常不会出现这种情形。在考虑系统阻尼时,隔振系统的运
动方程为:
引入临界系数 和阻尼比 ,则方程的解为:
式中 ,是传递干扰外力的相位差。有阻尼时,阻尼元件也会传递振动,传递力为 ,
通过隔振系统传递的干扰力为 。在稳态下有:
传递干扰力的幅度为: 振动传递比为: 与无阻尼时振动传递比公式比较可发现,有
阻尼时,系统即使出现 的状态,隔振系统的振动传递比将不再为无穷大,此时的传递比
由阻尼的大小决定。
3、隔振效果的评价、提高隔振效率的原则
(1)振动传递比 T
振动传递比 T 的概念为通过隔振元件的力与扰动力的比值(主动隔振),或被隔振设
备的位移与扰动源位移的比(被动隔振)
。振动传递比 T 与隔振效果之间关系的简要分析:
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