电子设备的隔振技术及减振器选型 1、概述 电子设备受到的机械力的形式有多种，其中危害最大的是振动和冲击，它们引起的故障约占80%。它们造成的破坏主要有两种形式，其一是强度破坏：设备在某一激振频率下产生振幅很大的共振，最终振动加速度所引起的应力超过设备所能承受的极限强度而破坏；或者由于冲击所产生的冲击应力超过设备的极限强度而破坏。其二是疲劳破坏：振动或冲击引起的应力虽远低于材料的强度，但由于长时间振动或多次冲击而产生的应力超过其疲劳极限，使材料发生疲劳损坏。系统的振动特性受三个参数的影响，即质量、刚度和阻尼。对于电子设备的振动和冲击隔离来说，隔振系统的质量一般是指电子设备的质量，而刚度和阻尼则由设备的支撑装置提供。在机械环境的作用下，尤其是在舰船、坦克、越野车辆、飞机等运载工具中，设备及其内部的电子器件、机械结构等都难以承受振动冲击的干扰。 表1各种运载工具振动、冲击和离心加速度参数 2
为了减少或防止振动与冲击对电子设备的影响，通常采取两种措施：a) 通过材料选用和合理的结构设计，增强设备及元器件的耐振动耐冲击能力；b) 在设备或元器件上安装减振器，通过隔离振动与冲击，有效地减少振动与冲击对电子设备的影响。 2、隔振技术 2.1 隔振 隔振就是通过在设备或器件上安装减振装置，隔离或减少它们与外界间的机械振动传递。 在电子设备与基础之间安装弹性支承即减振器，以减少基础的振动对电子设备的影响程度，使电子设备能正常工作或不受损坏；这种对电子设备采取隔离的措施，称为被动隔振。一般情况下，仪器及精密设备的隔振都是被动隔振。 被动隔振系数： 振动来自基础，其运动用U=U o Si n(? t)表示，也是周期振动。被动隔振也可用隔振系数n表示其隔振效果，它的含义是被隔离的物体振幅与基础振幅之比(或是振动速度幅值、加速度幅值的比值) ，可用下式计算： n = X。/ U O ={[1+4 E 2(f / f o) 2 f / f o) 2 ] 2 + 4 2(f/f o) 2} °'5 (1) 式中X O——物体的垂向振幅(m); U o——基础的垂向振幅(m)。 式中f――振动力的频率(H z); f o――隔振系统的固有频率（H Z）； k——隔振器的刚度（N/ m）;
隔振与阻尼的关系 隔振是利用振动元件间阻抗的不匹配，以降低振动传播的措施。隔振技术常应用在振动源附近，把振动能量限制在振源上，不向外界扩散，以免激发其他构件的振动；也应用在需要保护的物体附近，把需要低振动的物体同振动环境隔开，避免物体受振动的影响。采取隔振措施主要是设计合适的隔振器。隔振的原理是把物体和隔振器（主要是弹簧）系统的固有频率设计得比激发频率低得多（至少低3倍）;但对高频振动要注意把隔振器的特性阻抗设计得与连结构件的特性阻抗有很大变化（至少差3倍）。为此,隔振器如用钢丝弹簧，还要垫上橡皮、毛毡等作的垫子。在隔振器的设计中，还应该考虑阻尼的作用。对启动过程中变速的机械，设计隔振器时应加阻尼措施，以免经过共振频率时振动过大。 阻尼是通过粘滞效应或摩擦作用把振动能量转换成热能而耗散的措施。阻尼能抑制振动物体产生共振和降低振动物体在共振频率区的振幅，具体措施就是提高构件的阻尼或在构件上铺设阻尼材料和阻尼结构。如近年来研制成的减振合金材料，具有很大的内阻尼和足够大的刚性，可用于制造低噪声的机械产品。另外，在振动源上安装动力吸振器，对某些振动源也是有效的降低振动措施。对冲击性振动，吸振措施也能有效地降低冲击激发引起的振动响应。电子吸振器是另一种类型的吸振设备。它的吸振原理与上述隔振、阻尼不同，它是利用电子设备产生一个与原来振动振幅相等、相位相反的振动，来抵销原来振动以达到降低振动的目的（见有源降噪）。 隔振和阻尼的关系一般情况下,隔振设备和阻尼设备的功能是差不多的，两者是相辅相成的，所以在选型的时候，一定要挑选合理的平衡点。 阻尼的作用 1 / 2
单纯从隔振观点来说，阻尼的增加会降低隔振效果，但是在机器的实际工作过程中，外界的激励，除简谐型外还可能包含一些不规则的冲击，由于冲击会引起设备较大振幅的自由振动，增加阻尼的目的就是能使自由振动很快消失，尤其是当隔振对象在起动及停车而经过共振区时，阻尼就显得更加重要。 （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。可复制、编制，期待你的好评与关注）
隔振器广泛应用于设备的减震降噪，不同的类型适用的环境是不一样的，通常有下列几种常见的类型： 一、橡胶隔振器 选用橡胶为材料，天然橡胶由于变化小、拉力大、受破坏时延伸率长,价格低廉，所以应用较多。 该隔振器外表全包覆有金属壳，上部为防油密封护盖。使硅橡胶免受油污的侵害，应用于具有油污污染的振动环境。具有自锁装置，保证设备的使用安全。适用于小型发动机或者其他机构的隔振安装。
主要优点是具有持久的高弹性，有良好的隔振、隔冲击和隔声性能;造型和压制方便，能满足刚度和强度的要求;具有一定的阻尼性能，可以吸收机械能量，对高频振动量的吸收尤为突出；由于橡胶材料和金属表面间能牢固的黏结，因此不但易于制造安装，而且还可以利用多层叠加减小刚度，改变其频率范围，价格低廉。 二、软木隔振 软木是一种应用历史悠久的隔振材料。软木具有质轻、耐腐蚀、保温性能好、施工方便等特点，并有一定的弹性和阻尼，适用于高频或冲击设备的隔振。 三、金属隔振器 该隔振器全称为金属橡胶吊装式隔振器，隔振器阻尼大，环境适应能力强、工作频率范围宽、耐高低温、防湿热、霉菌、盐雾、寿命长。广泛应用于航空、航天、机载、舰载、车载等各类电子设备的吊装式振动隔离安装。 四、玻璃纤维
玻璃纤维是一种松散纤维材料，它靠本身良好的弹性和纤维间的压缩和摩擦而具有一定的阻尼和弹性 ,是一种良好的隔振材料，使用较为普遍。玻璃纤维的优点是不易老化、不腐、不蛀，又有抗酸、抗碱和抗油的良好性能，也不会燃烧。 五、毛毡 毛毡的适用频率范围为30Hz左右，适用于对车间内中小型机器隔振降噪处理，毛毡隔振系统的固有频率主要取决于毛毡的厚度，而不是它的面积和静荷载，毛毡压得越密实，系统的固有频率就越高。通常采用的毛毡厚度为10~25mm，当承受2~ 70N/cm2压力时，固有频率约为20~40Hz。其优点：价格便宜、容易安装，可以随意裁剪使用，与其他材料表面黏结性强；变形在25%以内时载荷特性为线形。
振动是造成工程结构损坏及寿命降低的原因，同时，振动将导致机器和仪器仪表的工作效率、工作质量和工作精度的降低。 控制振动的一个重要方法就是隔振。从振动控制的角度研究隔振，不涉及结构强度的计算，它只是研究如何降低振动本身。这里所介绍的隔振方法，就是将振源与基础或连接结构的近刚性连接改成弹性连接，以防止或减弱振动能量的传递，最终达到减振降噪的目的。 隔振的作用有两个方面：一是减少振源振动传至周围环境；二是减少环境振动对物体或设备的影响。原理是在设备和底座之间安装适当的隔振器，组成隔振系统，以减少或隔离振动的传递。有两类隔振，一是隔离机械设备通过支座传至地基的振动，以减少动力的传递，称为主动隔振；另一种是防止地基的振动通过支座传至需保护的精密设备或仪表仪器，以减小运动的传递，称为被动隔振。 在一般隔振设计中，常常用振动传递比T 和隔振率η来评价隔振效果。主动隔振传递比等于物体传递到底座的振动与物体振动之比，被动隔振传递比等于底座传递到物体的振动与底座的振动之比，两个方向的传递比相等。 隔振效率： η=（1- T ) ·100% 传递比T ： ]u D )u -/[(1u D (1T 2 2 2 2 2 2 ++= ） 式中D 为阻尼比，0 f u f = 为激振频率和共振频率的比。 只有传递比小于1才有隔振效果。因此T<1的区域称为隔振区。 隔振可以分为两类，一类是对作为振动源的机械设备采取隔振措施，防止振动源产生的振动向外传播，称为积极隔振或主动隔振；另一类是对怕受振动干扰的设备采取隔振措施，以减弱或消除外来振动对这一设备带来的不利影响，称为消极隔振或被动隔振。对于薄板类结构振动及其辐射噪声，如管道、机械外壳、车船体和飞机外壳等，在其结构表面涂贴阻尼材料也能达到明显的减振降噪效果，我们称这种振动控制方式为阻尼减振。
第十章．阻尼减振降噪技术 A、教学目的 1.隔振及其原理(C：理解) 2.阻尼降噪及其原理(C：理解) 3.阻尼降噪的量度(B：识记) 4.阻尼材料和结构的特性及选用(B：识记) B、教学重点隔振原理、阻尼降噪原理及其量度、阻尼材料和结构的特性及选用。 C、教学难点 阻尼降噪原理及其量度、阻尼材料和结构的特性及选用。 D、教学用具 多媒体——幻灯片 E、教学方法 讲授法 F、课时安排 2课时 G、教学过程 声波起源于物体的振动，物体的振动除了向周围空间辐射在空气中传播的声(称”空气声”)外，还通过其相连的固体结构传播声波，简称“固体声”，固体声在传播的过程中又会向周围空气辐射噪声，特别是当引起物体共振时，会辐射很强的噪声。 振动除了产生噪声干扰人的生活、学习和健康外，特别是1~100Hz的低频振动，直接对人有影响。长期暴露于强振动环境中，人的机体将受到损害，机械设备或建筑结构也会受到破坏。 对于振动的控制应从以下两方面采取措施：一是对振动源进行改进以减弱振动强度；二是在振动传播路径上采取隔振措施，或用阻尼材料消耗振动的能量并减弱振动向空间的辐射。从而，直接或间接地使噪声降低。 一. 振动对人体的危害 从物理学和生理学角度看，人体是一个复杂系统。如果把人看作一个机械系统。 振动的干扰对人、建筑物及设备都会带来直接的危害。振动对人体的影响可分为全身振动和局部振动：全身振动是指人直接位于振动体上时所受的振动；局部振动是指手持振动物体时引起的人体局部振动。可听声的频率范围为20～20000 Hz，而人能感觉到的振动频率范围为1～100 Hz。振动按频率范围分为低频振动(30Hz以下)、中频振动(30-100Hz)和高频振动(100 Hz以上)。 实验表明人对频率为2—12 Hz的振动感觉最敏感。对于人体最有害的振动频率是与人体某些器官固有频率相吻合(即共振)的频率。这些固有频率是：人体在6 Hz附近；内脏器官在8Hz附近；头部在25 Hz；神经中枢则在250Hz左右。低于2Hz的次声振动甚至有可能引起人的死亡。人对振动反应的敏感度按频率和振幅大小，大致分为6个等级，见图10-1。(P203) 振动的影响是多方面的，它损害或影响振动作业工人的身心健康和工作效率，干扰居民的正常生活，还影响或损害建筑物、精密仪群和设备等。根据人体对某种振动刺激的主观感觉和生理反应的各项物理量，国际标准化组织(ISO)和一些国家推荐提出了不少标准，主要包括局部振动标准(ISO5349-1981, P203)、整体振动标准(ISO2631-1978, P204)和环境振动标准(GB10070-88, P205)。 局部振动标准(ISO5349-1981):如人的手所感受的振动。
目录 题目要求：简要叙述隔振原理，力的传递和隔振，基底振动的隔离；关于隔振算例的编程并附上编程解释；以算例做样本，简单介绍GUI控件的应用。 第一节简述隔振的原理 1.1 隔振的含义 1.2 建筑结构抗震设计的方法 1.3 隔振原理及系统组成 1.3.1隔振原理 1.3.2 隔振系统的组成 第二节工程中的隔振(震) 2.1 力的传递和隔振 2.2 基底隔振 2.3 算例 第三节算例的编程 3.1 GUI控件介绍 3.2 matlab操作步骤 3.3 编程程序的简要讲述 第四节结束语
第一节简述隔振的原理 1.1 隔振的含义 人们常说的“隔振”可以统称为减震。 简单的说，抗震以“抗”为主，以“刚”为主，要提高整体刚变，要刚度均匀，避免若层。减震以“放”为主，以柔为主，改变结构刚度，设置耗能、吸能装置。其中结构减震的理论和方法比较先进，减震设计无规范可循，需要开发。 1.2 建筑结构抗震设计的方法 目前世界各国普遍采用的抗震设计方法都是既考虑强度，又考虑变形能力和能量耗散能力。在进行结构抗震设计时，适当控制结构的强度和刚度，使结构在大地震作用下进入非弹性状态时具有较好的延性，以便耗散输入结构的地震能量。这种抗震设计方法在很多情况下都是有效的。与其靠结构本身的强度、变形能力和能量耗散能力来抗御水平地震作用，不如人为地在结构中布置一些耗能装置，但这类耗能装置只能在结构能产生大变形时才有效。为适应这种需要，基地隔振方法应运而生。 建筑物基地隔振是结构物地面以上部分的底部设置隔震层，使之与固结于地基中的基础顶面分离开。目前采用的底部隔振主要用于隔离水平向的地面运动。隔振层的水平刚度显著低于上部结构的侧向刚度才能收到隔振效果。 基地隔振方法与传统的抗震设计方法相比，有很大的优越性，它用基地隔振系统来减少地震作用，并耗散地震能量，而不特别要求结构本身有较大的变形能力和能量耗散能力。 1.3 隔振原理及系统组成 1.3.1隔振原理 随着大量强震记录的获得，计算分析等手段不断进展，对建筑物的地震反应也有了不同层次的影响，主要因素有：(1)结构物的基本周期；(2)阻尼比。周期延长后，建筑物的位移必然增大，必须采用适当的阻尼元件，增大整个结构的阻尼，以控制主部结构与基础之间的相对位移，简单地说，由于隔振建筑物具有相对较长的固有周期，因此采用使发生在底层的较大的相对位移集中化的方法，来减少上部结构的加速度反应，保证建筑物安全，并且隔振建筑能够将部分地震能量或反馈回地面，或由集中发生在柔性底层的大变形来吸收，减少地震能量向上部结构的传递，使上部结构基本上保持在弹性工作范围内，避免建筑结构的破坏。 隔振的作用是减少振源和被隔振物体之间的动态耦合，从而减少不良振动传递给被保护物体或从物体传出。
隔震与减震 一、概述 二、基底隔震 三、悬挂隔震 四、耗能减震 五、冲击减震 六、吸振减震 七、主动控制减震 一、概述 ?地震引起结构振动的全过程是：由震源产生地震动，通过传播途径传递到结构上，从而引起结构的振动反应。 ?通过在不同部分采取振动控制措施，就成为不同的积极的抗震方法。
1、消震 通过减弱震源振动强度达到减小结构振动的方法。 2、隔震 通过某种装置，将地震动与结构隔开，减弱或改变地震动对结构作用的强度或方式，达到减小结构振动的目的。 隔震方法：基底隔震 悬挂隔震 3、被动减震 通过采用一定的措施或附加子结构，吸收或消耗地震传递给主结构的能量，达到减小结构振动的目的。 被动减震方法： 耗能减震 冲击减震 吸震减震 4、主动减震 根据结构的地震反应，通过自动控制系统的执行机，主动给结构施加控制力，达到减小结构振动的目的。 ? 两大类减震方法： （1）被动控制方法。这种方法无外部能源供给，也称无源控制技术。包括隔震技术和被动减震技术。 （2）主动控制方法。这种方法有外部能源供给，也称有源控制技术。 ? 与传统的消极抗震方法相比，减震方法优点： （1）减小地震作用，降低结构造价，提高结构抗震可靠度。隔震方法能够控制传到结构上的地震力，克服确定荷载的困难。 （2）减小结构在地震作用下的变形，保证非结构构件不破坏，减小震后维修费用，对现代建筑，非结构构件的造价占总造价的80％以上。 （3）隔震、减震装置的更换或维修比更换、维修结构构件方便、经济。 （4）精密加工设备、核工业设备等结构物，只能用隔震、减震的方法满足严格的抗震要求 二、基底隔震 1、原理 ? 基底隔震是在结构物地面以上部分的底部设置隔震层，限制地震动向结构物的传递。 ? 基底隔震，主要用于隔离水平地震作用。隔震层的水平刚度显著低于上部结构的侧向刚度。此时可近似为上部结构是一个刚体，如图8.18所示。设结构的总质量为m ，绝对水平位移为y ，地震动的水平位移为xg ，隔震层的水平刚度为k ，阻尼系数为c ，则底部隔震系统的运动平衡方程为： ? ? 上部结构绝对位移（加速度）振幅与地震动位移（加速度）振幅的比值R 为 g g kx x c ky y c y m +=++ 222222 2max max max max ]4)1[(41βξββξ+-+===g g x y x y R
第51卷第15期2015年8月 机械工程学报 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Vol.51 No.15 Aug. 2015 DOI：10.3901/JME.2015.15.090 最优阻尼三参数隔振器设计和试验* 王超新1, 2孙靖雅1, 2张志谊1, 2华宏星1, 2 (1. 上海交通大学振动、冲击、噪声研究所上海 200240； 2. 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海 200240) 摘要：通过比较三参数隔振系统在最优阻尼下的共振频率和隔振器最大内耗角对应的频率，得到三参数隔振系统在最优阻尼下的共振频率的物理意义。在三参数隔振原理与参数分析的基础上，给出一种隔振器设计，通过试验测试获得了隔振系统在最优阻尼下的共振频率、最大内耗角对应的频率以及隔振器的最优传递率，测试和理论分析结果吻合，验证了理论模型的正确性。试验也测试了隔振效果的参数依赖性，并且给出三参数隔振系统的设计方法，为后续的微振动减振平台设计提供理论基础。 关键词：三参数隔振器；内耗角；最优阻尼比；波纹管 中图分类号：TB535 Design and Experiment of a Three-parameter Isolation System with Optimal Damping WANG Chaoxin1, 2 SUN Jingya1, 2 ZHANG Zhiyi1, 2 HUA Hongxing1, 2 (1. Institute of Vibration, Shock and Noise, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240; 2. State Key Laboratory of Mechanical Systems and Vibration, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240) Abstract：For three-parameter isolation systems, the resonance frequency associated with the optimal damping and the frequency associated with the maximum internal friction angle are analyzed. On the basis of parametric analysis and the mechanism of three-parameter isolation, a three-parameter vibration isolator is proposed. Experimental tests are conducted to verify the theoretical model and evaluate the performance of the proposed isolator. Experimental and analytical results demonstrate that the natural frequency of the three-parameter isolator associated with the optimum damping is exactly the frequency corresponding to the maximum frictional angle. Furthermore, the dependence of isolation performance on the parameters of the isolator is also tested. In addition, a design procedure of isolators is provided for future research in the micro-vibration isolation. Key words：a three-parameter isolator；internal friction angle；optimal damping ratio；bellows 0 前言 微振动是影响遥感卫星指向精度和成像质量等性能的主要因素，它的主要特点是幅值小、频带宽、控制难[1]。微振动位移一般在微米量级，甚至更小，但是其危害却十分显著；微振动的频率范围从极低到数千赫兹，其中几赫兹到几百赫兹范围振动能量较大，不易衰减[2]；微振动由于振幅小，在机械结构中的传播机理复杂，以及太空使用环境的特殊性，使依赖于摩擦耗能的被动减振方法性能下降，因此，研究高效被动减振器并且给予其完整的 *国家自然科学基金(11202128)、上海市“晨光计划”(13CG08)和上海市博士后基金(12R21413800)资助项目。20141008收到初稿，20150505收到修改稿设计方法的需要极其迫切[3]。 在单自由度隔振系统中，决定隔振性能的参数是隔振质量、支承刚度和阻尼。传统的刚度和阻尼并联的单层隔振已经广泛应用于减振缓冲设计，但两参数隔振器有不足之处，为抑制共振峰幅值，隔振器阻尼较大，导致高频隔振性能下降，而且两参数隔振器在隔振区的衰减率仅为6 dB/oct。因为隔振器存在驻波效应，高频隔振区会出现一系列波峰，通常对100 Hz以上的高频振动，隔离效果并不理想。在被动隔振中，一般通过增加隔振级数来提高隔振性能，其中双层隔振系统最常用。一种特殊的两级隔振——Zerner隔振，也叫三参数隔振(存在三个可变参数，即K a、K b和C a)，增强系统可调性，在隔振区具有12 dB/oct的衰减率。两级隔振的优点是可以获得更高的频率衰减特性，但其设计较困难，
系统阻尼对隔振效率的影响研究 博雨 博播 摘要：引用隔振效率计算公式，采用实例计算方法，得出积极隔振中系统阻尼对隔振效 率的影响规律。研究表明，随着系统阻尼的增大隔振效率逐渐下降，但是随着频率比的增大 隔振效率都升高。系统阻尼增大时，设备质量对隔振效率也有一定影响。 1 前言 目前，隔振降噪的应用多起来，采用积极隔振或主动隔振,往往能满足减震降噪要求。 但隔振系统阻尼对隔振效率的影响研究还很少，本文讨论积极隔振中阻尼比对隔振效率的影 响，以供参。 2 隔振效率计算 隔振系数T ，表示传到基础的力与机械设备产生 的干扰力比值。 T = F 传/F 干 （1） 传到基础的力越小越好，因此隔振系数T <1。根据隔振理论，隔振系数与振动系统的阻 尼比，频率比有关： T= 2222224)1(41λ ζλλζ+-+ （2） 式中，λ为频率比，λ =ω/ωn ，即干扰力园频率ω与系统固有园频率ωn 之比；ζ为阻尼 比。 ζ=c/2m ωn (3) 式中，m 为振动质量或被隔振设备质量，kg ；c 为系统阻尼系数，N ·S/m 。 当忽略阻尼时，（2）式可简化为： T= 2) 1(1λ- （4） 3 实例计算 以制冷压缩机组积极隔振为例，计算隔振系统有关参数的关系。制冷压缩机组重量为 2800kg,计算时转数取550(r/min)-2800(r/min)，既激振力频率在57.6（rad/s ）-298.5 （rad/s ）之间，从而得到频率比为3.6-18.8。 另，根据资料[积极隔振系统的最佳阻尼比为ξ= 0.05-0.2，因此将有关参数代入（2） 式中，即可计算隔振系数T ，从而得出隔振效率（η=1-T ）。 由计算可知，阻尼比为零（既无阻尼时）隔振效率最高，而且随着阻尼比增加而逐渐降 低。同时，也可以看到，不同频率比下降的规律几乎相同。 另外可知，随着频率比增大隔振效率增高，且不同阻尼比的增幅也几乎相同。 当阻尼很小时，如ξ=0.05以下，隔振效率与无阻尼差别不大，因此采用弹簧元件做隔 振时由于金属弹簧的阻尼系数很小，因此对隔振效率影响不大。
9.隔振技术与阻尼减振 课程教学基本要求： 了解振动的传播及危害，振动控制的基本方法，理解隔振原理，隔振的力传递率，隔振元件，具备隔振设计及应用的能力。 课程内容： 振动的传播及危害，振动控制的基本方法，隔振原理，隔振的力传递率，隔振元件，隔振设计及应用，阻尼减振原理，阻尼材料，阻尼减振结构。振动的危害及其控制的基本方法。环境振动，机械振动，隔振的力传递率，隔振效率。固体声隔绝，隔振技术，阻尼减振。 9.1振动概述 一、振动的来源 振动是自然界中普遍存在的现象，其来源可分为自然振源和人工振源两大类：自然振源如地震、海浪和风等；人工振源如运转的各种动力设备、运行的交通工具、电声系统中的扬声器、人工爆破等。 凡是运转的机器设备,如锻压冲压机械、电机、风机、空压机、内然机等等,由于机械部件之间力的传递,总是产生一定的振动。这些振动的能量一部分由振动的机器直接向空中辐射,称之为空气声,另一部分能量则通过承载机器的基础向地层或建筑物结构传递,这种通过固体传导的声叫做固体声。 振源的振动除了向周围空间辐射在空气中传播的声音(称“空气声”)外，还通过与其相连的固体结构传播声波，简称“固体声”。固体声在传播的过程中又会通过固体表面的振动向周围空气辐射噪声，特别是当引起物体共振时，会辐射很强的噪声。固体声的隔绝与空气声隔绝在技术上是完全不同的。 二、振动的影响及危害 振动不仅能激发噪声,而且还能通过固体直接作用于人体,振动也是危害身体健康,降低工作效率,影响居民生活的环境物理因素。同时,振动会影响精密仪器正常工作,强烈的振动有损于机器结构和建筑物结构。 振动特别是l一100Hz的低频振动，直接对人有影响，长期暴露于强振动环境中，人的机体将受到损害，振动产生的噪声会干扰人的生活、学习和工作；振动也会影响设备特别是精密仪器的正常工作，有时甚至破坏设备和建筑结构。 在振动环境中劳动和工作的人不但身心健康受到损害，而且由于振动使他们的视觉受到干扰，手的动作受妨碍和精力难以集中，造成操作速度下降、生产效率降低，并且可能出现质量事故。生产性振动引起的疾病已成为常见的职业病。 振动能沿介质传播到居民的住宅内，使居民感受到振动。一般来说，传播到居民室内的振动速度不是很大，但由于居民需要较好的睡眠、休息、学习环境，因而环境振动干扰居民的正常生活，心理上受到压抑、精神不安等，久而久之会使居民的身体健康受到影响。 三、振动控制的基本方法 振动控制与噪声控制一样,也是从振源、振动传递途径和振动所影响的地点三个环节进行治理。降低振动设备振源馈入支撑结构的振动能量称为积极隔振,减少来自支撑结构或外界环境的振动传入某一机器设备称为消极隔振,两者采用的控制方法是相同的。
一、减振与隔振的概念 减振是工程上防止振动危害的主要手段。减振可分为主动减振和被动减振。主动减振是在设计时就考虑消除振源或减小振源的能量或频率，在精密仪器、航空航天设备、大型汽轮发电机组及高速旋转机械中应用较多，但费用昂贵，普通工程机械中应用较少。被动减振有隔振和吸振等。隔振又可分为主动隔振和被动隔振。 为了防止或限制振动带来的危害和影响，现代工程中采用了各种措施，归纳起来有以下几条原则： 1．减弱或消除振源（主动减振） 这是一项积极的治本措施。如果振动的原因是由于转动部件的偏心所引起的，可以用提高动平衡精度的办法来减小不平衡的离心惯性力。对往复式机械如空气压缩机等也需要注意惯性力的平衡。 2．远离振源（被动隔振） 这是一种消极的防护措施。如精密仪器或设备要尽可能远离具有大型动力机械、压力加工机械及振动机械的工厂或车间，以及运输繁忙的铁路、公路等。 3．提高机器本身的抗振能力（主动减振） 衡量机器结构抗振能力的常用指标是动刚度，动刚度在数值上等于机器结构产生单位振幅所需的动态力。动刚度越大，则机器结构在动态力作用下的振动量越小。 4．避开共振区 根据实际情况尽可能改变系统的固有频率（主动减振）或改变机器的工作转速（被动减振），使机器不在共振区内工作。
5．适当增加阻尼（阻尼吸振） 阻尼吸收系统振动的能量，使自由振动的振幅迅速衰减，对于强迫振动的振幅有抑制作用，尤其在共振区内甚为显著。 6．动力吸振（被动吸振） 对某些设备上的测量或监控仪表，采用在仪表下安装动力吸振器的方法可稳定仪表的指针，提高测量精度。 7．采取隔振措施 用具有弹性的隔振器，将振动的机器（振源）与地基隔离，以便减少振源通过地基影响周围的设备，这就是主动隔振或积极隔振；或将需要保护的精密设备与振动的地基隔离，使不受周围振源的影响，这就是被动隔振。 下面介绍隔振的基本理论。 被隔振的机器或设备与隔振器相比，可认为前者只有质量而不计弹性，后者是只有弹性和阻尼而不计质量，这样在只考虑单方向振动的情形下，可简化为单自由度隔振系统，如图14-16所示。图中m为机器或设备及底座的质量，k和c为隔振器的刚性系数和粘滞阻尼系数。
ZTD型阻尼弹簧大载荷隔振器 ZTD high load damp spring vibration absorber Page4 ZTD型阻尼弹簧大载荷隔振器，全系列共有十二种规格，单只隔振器的垂向载荷自1～16吨可任意选择，各种载荷下对应的自振频率均在4.8Hz以下，可基本满足大中型设备的消极隔振和积极隔振，也可用作隔声房等单体房隔振。产品采用侧向阻尼限位，提高刚度和阻尼保证房屋、设备正常使用。 There are 12 specifications in this series．Vertical load of each vibration absorber can be chosen from 1 to 16 tons，intrinsic Vibration frequency is less than 4.8HZ under difierent load．These products Can be applied to positively Vibr~ion absorption and passively vibration absorption for large and medium sized equipment，they also are useful to insulate Vibr~ion for separated cell like isolation booth．They can ensurethe natural run o buildings and equipments by side damp restriction to improve rigidity and damp． ZTD型阻尼弹簧大载荷隔振器技术参数表： Technological parameter table of ZTD high load damp spring vibration absorber：
1、金属弹簧隔振器 金属弹簧隔振器是目前国内影用最广泛的隔振器，常作为振动设备的减振支撑。优点是固有频率可控制在20Hz以内，价格便宜，性能稳定，耐高温，乃低温，耐油，耐腐蚀，乃老化，寿命长。可适用于各种要求的弹性支撑，可预压呀也可以做成悬吊型使用。缺点是阻尼性能差，高频振动隔振效果差，。在高频，弹簧逐渐成刚性，弹性变差，隔振效果变差，被称为“高频失效”。目前较多使用的是小型螺旋钢弹簧组合，配以铸铁外壳，做一定的阻尼处理，但实际阻尼改善不大。将在安装减振器时垫入橡胶垫和减弱高频失效的影响，但有些橡胶在承压状态下容易老化，有时也可安装在附注楼板上，效果更理想。 2、橡胶隔振器 将橡胶固化、剪切成型，可以形成各式各样的橡胶隔声器。优点是不仅在轴向，而且在回转方向均具有隔离振动的性能，固有频率和控制在15Hz以内。橡胶内部阻尼比金属大很多，高频隔振效果好。安装方便，容易与金属牢固的粘结，体积小，重量轻，价格低。缺点是耐老化问题普通橡胶使用温度范围是0℃-70℃，特殊工艺下限温度方可达-50℃；在空气中容易老化，特别是在阳光直射下会加速老化，一般寿命5-10年，荷载特性常不一致，经受常时间打荷载的作用，会产生松弛现象。橡胶隔振器的性能与质量主要取决于橡胶的配方和硫化工艺，硫化温度和时间是非常重要的，常需经过反复试验总结才能确定最佳工艺。 3、橡胶隔振垫 与橡胶隔振器不同，橡胶隔振垫是一块橡胶板，可大面积的铺在振动设备和基础之间。橡胶隔振垫表面常切划出一些凹槽，是为了受压时变形的需要。因其具有持久的高弹性，有良好的隔振、隔冲、隔声性能，使用非常广泛。橡胶隔振垫的适应隔振固有频率在10-15Hz，多层叠放可低于10Hz。橡胶隔振垫与橡胶隔振器的缺点类似，容易受温度，油质、日光即化学试剂的腐蚀，造成性能下降、老化，一般寿命为5-10年，应定期检查更换。
浅谈隔震与消能减震设计 1 引言 地震是威胁人类安全的主要自然灾害之一，地震具有突发性强、破坏性大和比较难预测的特点。目前地震的监测预报还是世界性难题，很难做出准确的临震预报，而且即使做到了震前预报，如果工程设施的抗震性能薄弱，也难以避免经济损失。因此，实施有效的抗震设防是当前防震减灾的关键性工作。 抗震减灾事业的发展，离不开科技进步，提高建筑工程抗震设防水平是一项技术含量高，难度大的工作。从目前的抗震措施来看，主要是保证建筑物结构的抗震性能，达到“大震不倒，中震可修，小震不坏”这一防御目标。为此必须加强科技创新，用新技术来提高和改善建筑物的抗震性能才能达到这一目标。在建筑物中设置隔震层和消能装置来减轻地震破坏这种新型结构体系就是其中之一。本文就这一新结构体系作一简要阐述。 2 “隔震设计”与“消能减震设计”的基本设计原理 2．1 隔震设计 “隔震”即隔离地震。在建筑物基础与上部结构之间设置由隔震器、阻尼器等组成的隔震层，隔离地震能量向上部结构传递，减少输入到上部结构的地震能量，降低上部结构的地震反应，达到预期的防震要求。 2．2 消能减震设计 在建筑物的抗侧力构件中(由阻尼器、连接支撑等组成)，通过阻尼器局部变形提供 附加阻尼，吸收与消耗地震能量，来控制预期的结构位移 (中震下或大震下的控制位 移要求)，从而使主体结构构件在罕遇 地震下不发生严重破坏，达到减震的目的，这样的房屋建筑设计称“消能减震设计”。 采用消能减震设计时，输入到建筑物的地震能量一部分被阻尼器所消耗，其余部分则转 换为结构的动能和变形能，这样也可达到降低结构地震反应的目的。 3 “隔震设计”与传统抗震设计的区别 3．1 “隔震设计”与传统抗震设计理念的区别，见表 抗震房屋与隔振房屋设计理念对比表 抗震房屋隔振房屋结构体系上部结构与基础牢固连接削弱上部结构与基础的有关连接 科学思想提高结构的自身抗震能力隔离地震能量向建筑物输入 方法措施强化结构的刚度与延性滤波 通常的建筑物应和基础牢牢地连接在一起，地震波携带的能量通过基础传递到上 部结构，进入到上部结构的能量被转化为结构的动能和变形能，在此过程中，当结 构的总变形超越了结构自身的某种极限时，建筑物便发生损坏甚至倒塌。而隔震建筑 物在地震时，隔震结构的震动和变形均可只控制在较 轻微的水平，上部结构基本处于平动状态，因此，上部结构水平地震作用可采用矩形分布，从而使建筑物的安全得到更可靠的保证。 3．2 对隔震房屋，同样层数且无地下室的多层砖房将增加房屋造价 10 ，考虑隔震后可增加层数，减去土地分摊费用后，单位造价增加约为 5 ，对于框架结构，则因柱截面尺寸和配筋明显减少，房屋造价可减少 3 ～5 。