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隔振原理与隔振设计及应用隔振是指通过一定的方式，将振动源与被振动的物体隔离，从而减少或抑制振动传递的一种应用。
隔振原理是指根据振动传播的特点，通过设计隔振装置或隔振结构，使振动能量在传递过程中受到阻抗或减弱，从而达到减震、隔音或减振的目的。
隔振设计可分为几个方面。
首先是隔振模型的选择和建立。
通过对待隔振物体的振动特性和传递路径进行分析和试验，确定合适的隔振模型，便于后续设计和计算。
其次是隔振装置或结构的设计。
根据隔振需求和工作环境，选择合适的隔振材料、隔振系统设计方式和隔振支撑结构，以减小振动幅值和传递效率。
最后是隔振装置的优化和实施。
通过对设计方案的模拟和分析，对隔振性能进行验证和改进。
隔振设计的应用非常广泛。
在工程领域中，隔振主要应用于振动源和大型机械设备之间的隔振，比如建筑物与地震、船舶与海浪、高速列车与轨道等。
隔振可以减小振动对设备的损坏和噪声对环境的影响。
在航天领域，隔振可以保护卫星等载荷免受发射震动和运载火箭振动的影响。
在电子设备领域，隔振可以减小设备内部部件之间的振动对电子元件和线路的影响，提高设备的稳定性和性能。
在交通领域，隔振可以提高列车、汽车等交通工具的乘坐舒适性和平稳性。
隔振设计的应用还有很多细节和技术。
比如在建筑物的地基设计中，可以通过在地基中设置隔振器，减小地震对建筑物的影响。
在电子设备的设计中，可以通过合理的隔振支撑结构和隔振材料，将设备与外界的振动隔离。
在车辆的设计中，可以通过调整车辆的悬挂系统和减震器，提高乘坐舒适性和行驶稳定性。
在机械设备的设计中，可以通过优化传动系统和降低机械零部件的共振频率，减小振动幅值和噪声。
总之，隔振原理和隔振设计是一种应用广泛的技术。
通过合理的隔振装置或结构的设计和实施，可以有效地减小振动对设备和环境的影响，提高设备的可靠性和稳定性。
隔振的应用领域广泛，包括建筑物、航天、电子设备、交通工具等。
隔振设计还涉及到很多细节和技术，需要结合具体的工程和需求进行分析和优化。
1、隔振理论的要素及隔振设计方法
隔振理论的要素及隔振设计方法采用隔振技术控制振动的传递是消除振动危害的重要途径。
隔振分类
1、主动隔振
对于本身是振源的设备，为了减少它对周围的影响，使用隔振器将它与基础隔离开来，减少设备传到基础的力称为主动隔振，也称为积极隔振。
2、被动隔振
对于允许振幅很小，需要保护的设备，为了减少周围振动对它的影响，使用隔振器将它与基础隔离开来，减少基础传到设备的振动称为被动隔振，也称消极隔振。
隔振理论的基本要素
1、质量m（Kg）指作用在弹性元件上的力，也称需要隔离构件（设备装置）负
载的重量。
2、弹性元件的静刚度K（N/mm）
在静态下作用在弹性元件上的力的增量T与相应位移的增量δ之比称为刚度 K=T（N）/δ（m）。
如果有多个弹性元件，隔振器安装在
隔振装置下，其弹性元件的总刚度计算方法如下：
如有静刚度分别为K1、K2、K3…Kn个弹性元件并联安装在装置下其总刚度K=K1+K2+K3+…+Kn。
如有静刚度分别为K1、K2、K3…Kn个弹性元件串联安装在装置下
其总刚度1/K=（1/K1）+ （1/K2） + （1/K3） +（…） + （1/Kn）。
3、弹性元件的动刚度Kd。
对于橡胶隔振器，它的动刚度值与隔振器橡胶硬度的
高低，使用橡胶的品种有关，一般的计算办法是该隔振器的静刚度乘以动态系数d，动态系数d按下列选取：
当橡胶为天然胶，硬度值Hs=40-60，d=1.2-1.6
当橡胶为丁腈胶，硬度值Hs=55-70，d=1.5-2.5
当橡胶为氯丁胶，硬度值Hs=30-70，d=1.4-2.8
d的数值随频率、振幅、硬度及承载方式而异，很难获得正确数值，通常只考虑橡胶硬度Hs=40°-70°。
按上述范围选取，Hs小时取下限，否则相反。
4、激振圆频率ω（rad/s）
当被隔离的设备（装置）在激振力的作用下作简谐运动所产生的频率，激振力可视为发动机或电动机的常用轴速n
其激振圆频率的计算公式为ω=（n/60）×2π
n—发动机（电动机）转速n转/分
5、固有圆频率ωn（rad/s）
质量m的物体作简谐运动的圆频率ωn称固有圆频率，其与弹性元件（隔振器）刚度K的关系可由下式计算：ωn（rad/s）=√K（N/mm）÷m（Kg）
6、振幅A（cm）
当物体在激振力的作用下作简谐振动，其振动的峰值称为振幅，振幅的大小按下列公式计算：A=V÷ω
V—振动速度cm/s
ω—激振圆频率，ω=2πn÷60（rad/s）
7、隔振系数η（绝对传递系数）
ζ=C/Ce，在橡胶隔离器中按胶料品种及硬度确定：
胶料为天然胶时，阻尼比为0.025-0.075
胶料为丁腈胶时，阻尼比为0.075-0.15
胶料为氯丁胶时，阻尼比为0.075-0.30
胶料为丁基橡胶时，阻尼比为0.12-0.50
阻尼比随着硬度H的增加而增加，H=40时，取下限，H=70时，取上限。
在有阻尼的隔振设计中，设ωd为有阻尼时的固有频率，ωn为无阻尼时的固有频率，a为材料的衰减系数，ωd=√ωn²-a²
ζ（阻尼比）=C/Ce=a/ωn a=ζωn
ωd=√ωn²-（ζωn ）²=ωn×√1-ζ²
当ζ=0.05时，ωd=0.99875ωn
当ζ=0.2时，ωd=0.98ωn
ωd≈ωn
因阻尼比在隔振设计中影响很小，所以在隔振设计中，一般对阻尼比不进行考虑。
隔振系统的特性
1、隔振效率（η）（绝对传递率）在主动隔振系统中为传到基础上的力F T与
激振力F O之比，在被动减振中为设备的振幅与基础振幅之比。
2、相对传递率在被动隔振系统中，相对传递率为被隔振设备相对基础的位移，
δo=A-U，与基础位移幅值U之比，即ηR=δo/U，δo影响隔振效果，是隔振要求的最小间隙。
3、运动响应β，在主动隔振系统中，设备的位移振幅，A与静变位Ast之比，
为运动响应，即β=A/Ast，由于Ast=F O/K ，所以β=AK/F O，为保证设备在隔振过程中具有足够的活动空间，隔振器具有的间隙应大于设备的位移振幅A，运动响应也称动力放大系数。
隔振设计的步骤
1、通过计算，测量对比或调查统计等方法确定被隔离设备的原始数据，包括设
备及安装台座的尺寸，重量，重心和中间主惯轴的位置，以及振源的大小，方向频率或频谱。
2、根据隔振的具体要求，主动隔振时允许传到基础上的力，被动隔振时设备允
许的振幅确定隔振系统中的隔振效率η和运动响应β，按公式Z≥1÷√η，计算频率比Z，按频率比Z=ω÷ωn计算系统的固有频率ωn，如果在设备上作用着多个振源，在计算频率比Z时，应取激振频率ω的最小值，对于多自由度系统，应取系统的最高固有频率，以保证各个激振频率和固有频率都能满足Z=2.5-5的要求。
3、根据公式K=1/Z²×m×ω²计算隔振器的总刚度，其中Z-频率比，m-隔振物
体的质量（Kg），ω-激振频率（rad/s），如果有n个隔振器并联安装，每个隔振器的刚度为K1=K/n。
对多自由度的隔振系统可先估计隔振器的刚度，再验算固有频率。
4、计算主动隔振时传递到基础的力，或被动隔振时设备的振幅，核算是否符合
隔振要求，如果不满足要求，可适当增加设备底座的重量，进一步降低设备的重心位置，或改变减震器的参数。
隔振就是在振源和减振体之间安装隔振装置，以隔绝或减弱振动能量的传递。
隔振分为主动隔振和被动隔振。
设备本身是振源，为了降低它对周围其它设备的影响而采取隔振措施的，称主动隔振；对于需要防振的设备，为了降低周围振源对它的影响而采取的隔振措施，叫被动隔振。
对于单自由度的隔振系统，主动隔振和被动隔振的力学模型见图1、图2。
隔振系统的隔振效果以隔振系数来表示。
主动隔振的隔振系数是通过隔振器传到支承上、的力幅与激振力之比；被动隔振的隔振系数则是振动体的振幅与支承的振幅之比。
其表达式均为：
式中：η为隔振系统的隔振系数；ξ为隔振器阻尼比，为实际阻尼C与临界阻尼Cc之比；λ为隔振系统频率比，为激振频率f与隔振器固有频率fn之比。
隔振器的隔振效率ε以下式表示：ε=（1-η）×100%。
