什么是阻尼阻尼的分類
什么是阻尼阻尼的分類
阻尼是指任何振動(dòng)系統(tǒng)在振動(dòng)中，由于外界作用或系統(tǒng)本身固有的原因引起的振動(dòng)幅度逐漸下降的特性，以及此一特性的量化表征。那么你對(duì)阻尼了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是阻尼的內(nèi)容，希望大家喜歡!
阻尼的釋義
在機(jī)械物理學(xué)中，系統(tǒng)的能量的減小——阻尼振動(dòng)不都是因“阻力”引起的，就機(jī)械振動(dòng)而言，一種是因摩擦阻力生熱，使系統(tǒng)的機(jī)械能減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種阻尼叫摩擦阻尼;另一種是系統(tǒng)引起周圍質(zhì)點(diǎn)的震動(dòng)，使系統(tǒng)的能量逐漸向四周輻射出去，變?yōu)椴ǖ哪芰浚@種阻尼叫輻射阻尼。
阻尼是指阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、并把運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能或其他可以耗散能量的一種作用。
阻尼的作用主要有以下五個(gè)方面：
(1)阻尼有助于減少機(jī)械結(jié)構(gòu)的共振振幅，從而避免結(jié)構(gòu)因震動(dòng)應(yīng)力達(dá)到極限造成機(jī)構(gòu)破壞;
(2)阻尼有助于機(jī)械系統(tǒng)受到瞬時(shí)沖擊后，很快恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài);
(3)阻尼有助于減少因機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的聲輻射，降低機(jī)械性噪聲。許多機(jī)械構(gòu)件，如交通運(yùn)輸工具的殼體、鋸片的噪聲，主要是由振動(dòng)引起的，采用阻尼能有效的抑制共振，從而降低噪聲;
(4)可以提高各類機(jī)床、儀器等的加工精度、測(cè)量精度和工作精度。各類機(jī)器尤其是精密機(jī)床，在動(dòng)態(tài)環(huán)境下工作需要有較高的抗震性和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，通過(guò)各種阻尼處理可以大大的提高其動(dòng)態(tài)性能;
(5)阻尼有助于降低結(jié)構(gòu)傳遞振動(dòng)的能力。在機(jī)械系統(tǒng)的隔振結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，合理地運(yùn)用阻尼技術(shù)，可使隔振、減振的效果顯著提高。
阻尼也指摩擦?xí)r需要穩(wěn)定的時(shí)間，或指針萬(wàn)用表表針?lè)€(wěn)定住的時(shí)間。
在機(jī)械系統(tǒng)中，線性粘性阻尼是最常用的一種阻尼模型。阻尼力F的大小與運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的速度的大小成正比，方向相反，記作F=-cv，c為粘性阻尼系數(shù)，其數(shù)值須由振動(dòng)試驗(yàn)確定。由于線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)求解簡(jiǎn)單，在工程上常將其他形式的阻尼按照它們?cè)谝粋€(gè)周期內(nèi)能量損耗相等的原則，折算成等效粘性阻尼。物體的運(yùn)動(dòng)隨著系統(tǒng)阻尼系數(shù)的大小而改變。如在一個(gè)自由度的振動(dòng)系統(tǒng)中，[973-01],稱臨界阻尼系數(shù)。式中為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量,K為彈簧的剛度。實(shí)際的粘性阻尼系數(shù)C 與臨界阻尼系數(shù)C之比稱為阻尼比。<1稱欠阻尼,物體作對(duì)數(shù)衰減振動(dòng);>1稱過(guò)阻尼，物體沒(méi)有振動(dòng)地緩慢返回平衡位置。欠阻尼對(duì)系統(tǒng)的固有頻率值影響甚小，但自由振動(dòng)的振幅卻衰減得很快。阻尼還能使受迫振動(dòng)的振幅在共振區(qū)附近顯著下降，在遠(yuǎn)離共振區(qū)阻尼對(duì)振幅則影響不大。新出現(xiàn)的大阻尼材料和擠壓油膜軸承，有顯著減振效果。
在某些情況下，粘性阻尼并不能充分反映機(jī)械系統(tǒng)中能量耗散的實(shí)際情況。因此，在研究機(jī)械振動(dòng)時(shí)，還建立有遲滯阻尼、比例阻尼和非線性阻尼等模型。
阻尼的系統(tǒng)行為
系統(tǒng)的行為由上小結(jié)定義的兩個(gè)參量——固有頻率ωn和阻尼比ζ——所決定。特別地，上小節(jié)最后關(guān)于γ的二次方程是具有一對(duì)互異實(shí)數(shù)根、一對(duì)重實(shí)數(shù)根還是一對(duì)共軛虛數(shù)根，決定了系統(tǒng)的定性行為。
阻尼的分類
欠阻尼狀態(tài)
當(dāng)0<ζ <1時(shí)的解為一對(duì)實(shí)部為負(fù)的共軛復(fù)根，系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)具有振蕩特征，稱為欠阻尼狀態(tài)。
臨界阻尼
當(dāng)ζ = 1時(shí)的解為一對(duì)重實(shí)根，此時(shí)系統(tǒng)的阻尼形式稱為臨界阻尼。現(xiàn)實(shí)生活中，許多大樓內(nèi)房間或衛(wèi)生間的門上在裝備自動(dòng)關(guān)門的扭轉(zhuǎn)彈簧的同時(shí)，都相應(yīng)地裝有阻尼鉸鏈，使得門的阻尼接近臨界阻尼，這樣人們關(guān)門或門被風(fēng)吹動(dòng)時(shí)就不會(huì)造成太大的聲響。
過(guò)阻尼
當(dāng)ζ > 1時(shí)的解為一對(duì)互異實(shí)根，此時(shí)系統(tǒng)的阻尼形式稱為過(guò)阻尼。當(dāng)自動(dòng)門上安裝的阻尼鉸鏈?zhǔn)归T的阻尼達(dá)到過(guò)阻尼時(shí)，自動(dòng)關(guān)門需要更長(zhǎng)的時(shí)間。
阻尼孔
小孔或微孔，氣體或液體從粗的管路通過(guò)時(shí)，由于粗管路中間安裝了小孔或微孔，使流體流速減慢，流量減小，起到阻尼作用。
阻尼孔會(huì)造成壓力降，比如說(shuō)先導(dǎo)閥主閥芯動(dòng)作全靠阻尼孔的壓力降，對(duì)于阻尼孔自身確實(shí)是導(dǎo)通的，但對(duì)整個(gè)油路卻不能無(wú)視其起到的作用。
在油缸速度確定的情況下，可以用阻尼孔代替節(jié)流閥，起到節(jié)流作用,降低成本。
關(guān)鍵看阻尼孔在原理上的作用。
有的是為了減小沖擊，有的為了增加壓差，有的在控制油路上可以實(shí)現(xiàn)閥的延時(shí)開(kāi)關(guān)，等等。
零阻尼狀態(tài)
當(dāng)ζ=0時(shí)的解為一對(duì)純虛根，稱為零阻尼狀態(tài)。
負(fù)阻尼狀態(tài)
當(dāng)ζ<0時(shí)的解為一對(duì)實(shí)部為正的共軛復(fù)根，系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)具有發(fā)散振蕩的特性，稱為負(fù)阻尼狀態(tài)。
阻尼時(shí)間
在物理電學(xué)中，是電流表
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