主被动隔振研究

建筑物隔振控制数学模型的建立与仿真研究随着城市化的快速发展，大量高层建筑的修建成为现代城市的重要特征。

然而，这些高层建筑对于地震、风荷载等外界力的响应性较强，给居民的生活带来了一定的不安全感。

为了保证建筑物的稳定性和人身安全，建筑物隔振控制成为了一个重要的研究领域。

本文旨在建立和研究建筑物隔振控制的数学模型，并进行相应的仿真与研究。

一、建筑物振动与隔振控制概述建筑物在受到外界力的作用下会发生振动，一般包括地震、风荷载以及人体活动等因素。

过大的振动会对建筑物的结构构件产生损坏，严重威胁到人身安全。

因此，隔振控制技术应运而生。

二、建筑物隔振控制的数学模型建筑物隔振控制的数学模型通常使用振动方程来描述。

振动方程可以分为单自由度与多自由度两种模型：1. 单自由度模型单自由度模型是一种简化的模型，假设结构中只存在一个振动质点。

通过引入隔振系统的刚度和阻尼等参数，可以建立起单自由度振动方程，形式如下：```m$\ddot{x}+c\dot{x}+kx=F(t)$```其中，m为振动质点的质量，x为质点的位移，c为阻尼系数，k为刚度系数，F(t)为外力函数。

2. 多自由度模型多自由度模型考虑了建筑物结构中多个振动质点之间的相互作用关系。

通过构建质点间的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵，可以得到多自由度振动方程。

其一般形式如下：```$\mathbf{M}\ddot{\mathbf{X}}+\mathbf{C}\dot{\mathbf{X}}+\mathb f{KX}=F(t)$```其中，$\mathbf{M}$为质量矩阵，$\mathbf{X}$为位移矩阵，$\mathbf{C}$为阻尼矩阵，$\mathbf{K}$为刚度矩阵。

三、隔振控制方法与参数优化在建筑物隔振控制中，常用的方法包括主动隔振、被动隔振和半主动隔振。

每种方法都有其独特的优势与适用范围。

1. 主动隔振主动隔振是指通过传感器、控制器和执行器等设备，实时监测和调节建筑物的振动状态。

地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究共3篇地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究1地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究在城市化的进程中，地铁已经成为现代化城市不可或缺的交通方式之一。

但是，地铁系统的运行却不可避免地给周围的建筑物带来了振动影响。

随着城市建筑的高度越来越高，这种影响就越来越大。

这一现象也引起了人们的广泛关注和研究。

本文将说明地铁激励下振动的传播规律以及建筑物隔振减振研究。

地铁激励下振动的传播规律地铁系统的运行会产生一定的振动，这种振动会向建筑物传播。

在微小振动时，振动的传播主要遵循弹性波的传播规律。

而随着振动幅值或传播距离的增大，振动就会出现非线性的效应，例如非线性谐波、干涉和断裂等。

地铁振动的产生和传播还会受到诸如地面条件、地铁车辆的速度和数量等因素的影响。

研究表明，地铁振动传播的特点是高频率振动和复杂传播路径。

在深度或高架地铁系统的周围建筑物中，地铁振动可以通过直接传播、反射、透射和支持结构等方式传递到建筑物内部。

传播途径的多样性导致建筑物的振动影响难以预测，并可能带来的不利影响也会增加。

建筑物隔振减振研究由于地铁振动对建筑物的影响，会引起人们的震感、不适感，甚至对建筑物内部的设备和结构产生损害。

为了保护建筑物和地铁系统的安全，需要对建筑物进行隔振减振处理。

目前，建筑物隔振方法主要分为主动隔振和被动隔振两种。

主动隔振是指通过控制系统和能量传输系统实现隔振和消减振动。

被动隔振则是通过一定的材料（如橡胶、钢板等）实现隔振。

建筑物隔振的目的是抑制或消除特定频率范围内的振动，以改善建筑物内部环境的振动条件。

过去的研究表明，建筑物隔振处理可以有效地减轻地铁振动对建筑物的影响，改善运营环境。

为了规避地铁振动的不利影响，工程设计应该考虑到各种复杂的地铁振动特征和建筑物特征，采用合适的隔振措施和控制手段。

结论本文简单介绍了地铁激励下振动的传播规律以及建筑物隔振减振研究。

地铁振动的传播路径非常复杂，在实践中需要特别注意。

基于压电堆与橡胶的主被动一体化隔振器研究李雨时;周军;钟鸣;陈照波;焦映厚【摘要】针对临近空间飞行器敏感设备的隔振要求,结合主动振动控制与被动控制方法,提出一种新型压电堆橡胶主被动一体化组合隔振器.对压电堆作动器和橡胶隔振器进行结构设计,建立主被动一体化隔振系统的动力学模型.采用前馈反馈复合控制对二级隔振系统进行主动控制算法设计,基于经典Stewart隔振平台,设计一种新型临近空间飞行器主被动一体化隔振平台.采用Matlab/Simulink联合仿真技术对各种激励信号进行数值仿真分析.仿真结果显示,所设计的隔振器在全频段能够有效隔离源自基础的位移激励,这表明所设计的隔振平台在理论上是有效和可行的,为进一步的实验研究奠定了基础.【期刊名称】《振动、测试与诊断》【年(卷),期】2013(033)004【总页数】7页(P571-577)【关键词】主被动一体化隔振;前馈反馈控制;压电堆;橡胶隔振器;Stewart隔振平台【作者】李雨时;周军;钟鸣;陈照波;焦映厚【作者单位】西北工业大学航天学院西安,720129;西北工业大学航天学院西安,720129;哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】TH113.1;O328;TM282引言由于临近空间飞行器的作战指标日益提高，其飞行环境更加恶劣。

在飞行状态下，飞行器外表与高速气流摩擦产生的高温导致飞机壁板表面发生气、热变形，从而产生振动［1］。

如果不采取隔振措施，导航制导等敏感仪器将受到不规则载荷影响，导致其精度降低甚至发生破坏。

隔振通常分为被动隔振、主动隔振和由两者共同作用的主被动一体化隔振。

被动隔振是在振源与被隔振设备之间加入弹性元件、阻尼元件、惯性元件或它们的组合所构成的子系统。

被动隔振器结构简单、易于实现、经济性好、可靠性高，对高频隔振效果好，但适应性较差。

主动隔振和被动隔振传递系数的异同点在现代生活中，我们常常会遇到各种振动和噪音，比如火车经过、轰鸣的发动机，甚至是邻居那台老旧的洗衣机发出的“咯吱咯吱”声。

为了让我们的生活更舒适，科学家们发明了主动隔振和被动隔振这两种神奇的技术。

今天，就让我们轻松聊聊这两种隔振方式的传递系数，看看它们之间有哪些异同。

1. 主动隔振1.1 定义主动隔振，听起来是不是有点高大上的感觉？其实它就像个超级英雄，专门对抗各种振动。

它通过一些传感器来实时监测振动情况，然后用反向振动来抵消这些振动。

简单来说，就是在你耳边说：“别怕，我来保护你！”想象一下，就像一个勇敢的骑士，时刻准备着为你挡住那些烦人的震动。

1.2 工作原理主动隔振的工作原理挺简单的。

首先，传感器会捕捉到振动信号，然后控制系统会计算出需要多大的力量来抵消这些振动。

最后，发出一个相反的信号，这样就能在一定程度上减少振动的传递。

想象一下，就像在舞会上，舞者们如果都踩着节拍，舞会就会变得非常和谐美妙；如果有一个人走错了节拍，大家的舞步就会乱套。

主动隔振就像是那个能让大家都回到正轨的人。

2. 被动隔振2.1 定义相比之下，被动隔振就显得有点“老派”了。

它主要依靠物理材料来吸收振动，就像一个懒洋洋的熊猫，静静地坐在那里，不想多动一下。

它通过弹簧、阻尼器等设备，将振动能量转化为热能，从而减少振动的传递。

就像你在沙发上窝着，听着音乐，周围的吵闹声完全与我无关，惬意得很。

2.2 工作原理被动隔振的工作原理其实也不复杂。

它主要依靠材料的特性，比如弹性、密度等来减弱振动。

换句话说，就是通过物理手段来阻止振动的传播。

就像一个大门，关上之后，外面的喧嚣就被挡在了门外。

虽然被动隔振的效果不如主动隔振来得灵活和精准，但在某些场合，它却是个老实可靠的选择。

3. 主动隔振与被动隔振的传递系数3.1 相同点主动隔振和被动隔振在传递系数上有一些共同点，首先，它们都旨在减少振动的影响。

无论是采用高科技的主动隔振，还是经典的被动隔振，最终目标都是为了让环境更加宁静。

隔振的分类《说说隔振那点事儿》嘿，朋友们！今天咱来聊聊隔振的分类，这可是个挺有意思的话题。

首先呢，咱说说主动隔振。

这就好像家里有个调皮的小家伙，整天蹦蹦跳跳的，你得想办法让他安静下来，不然整个家都不得安宁。

主动隔振呢，就是主动出击，通过一些高科技手段，在振动还没来得及大肆传播的时候，就把它给拦截了。

就好比给调皮鬼套上了一个“安静魔法圈”，让他蹦跶不起来。

再来说说被动隔振。

这个呢，更像是给家里容易被碰倒的花瓶穿上了一层厚厚的保护衣。

它的主要任务就是保护那些“脆弱的小心肝”，让它们不被外界的振动给伤害到。

被动隔振就像是一道坚实的防线，默默地守护着，不管外面怎么闹腾，里面都能安然无恙。

这主动隔振和被动隔振啊，就像一对欢喜冤家。

主动隔振比较积极主动，总是冲在前头，想要把振动一举拿下；而被动隔振呢，则比较沉稳，守在后方，稳稳地保护着重要的东西。

举个例子吧，假如你住在一个靠近工地的地方，那各种施工的声音和振动可就难受了。

这时候主动隔振就仿佛是一位英勇的战士，冲出去和那些噪音振动战斗，把它们挡在外面；而被动隔振则像家里柔软的沙发，你可以舒舒服服地坐在上面，感觉不到外面的喧嚣和震动，安安静静地享受自己的小世界。

在生活中，隔振的分类可真是帮了我们大忙。

想想那些精密的仪器设备，如果没有隔振的保护，说不定哪下振动就给弄坏了，那损失可就大了去了。

还有那些对安静环境要求特别高的场所，比如录音棚、实验室什么的，隔振可就是他们的大救星。

总之呢，隔振的分类就像是我们生活中的小卫士，虽然它们不会说话，但却默默地为我们的生活保驾护航。

让我们在这个充满振动和噪音的世界里，依然能找到属于自己的那片宁静和安心。

以后再看到那些隔振装置，可别小瞧了它们哦，它们可是在背后默默付出的无名英雄呢！希望大家都能享受到隔振带来的好处，生活更加安稳舒适啦！。

实验三十三：主动隔振和被动隔振实验振动的干扰对人、建筑物以及仪表设备都会带来直接的危害，因此振动的隔离涉及到很多方面。

隔振的作用有两个方面：一、减少振源振动传至周围环境；二、减少环境振动对物体或设备的影响。

二者原理相似，性能也相似。

原理就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仪器或仪器仪表，以减少运动的传递，称为被动隔振。

【实验目的】1 .学习隔振的基本知识。

2 .学习隔振的基本原理。

3 .了解主动隔振和被动隔振效果的测量 【仪器和用具】ZJY -601A 型振动教学试验仪、计算机、空气阻尼器 【实验原理 】 1.主动隔振在一般隔振设计中，常常用振动传递比T 和隔振效率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的振动比，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。

一般，由物体传递到底座时常用力表示，由底座传递到物体时则用位移、振动速度或振动加速度表示，这样便于应用。

隔振效率：()%1001⨯-=T η (33-1)传动比T ：()22222211u D u u D T +-+=(33-2)式中D 为阻尼比，u=激振频率和共振频率的比。

只有传递比小于才有隔振效果。

因此T<1的区域称为隔振区。

由图中的曲线可知：当002f f f <<时，T<1。

系统有放大作用；当0f f =时，系统发生共振，传递比极大；当0032f f f <<时，作用有限；0063f f f <<时，隔振能力低（20—30dB ）；00106f f f <<时，隔振能力中等（30—40dB ）；010f f >时，隔振能力强（>40dB ）;阻尼比D 对T 的影响。

基于气动肌肉和负刚度机构的主、被动宽频隔振研究刘延斌;韩秀英;马佳佳;尹晨旭【摘要】In order to realize simple,reliable,low energy consumption and high efficient broad-frequency micro-vibration isolation,a new vibration isolation system was set up by using pneumatic artificial muscle (PAM)and negative stiffness element,and active and passive control for the vibration isolation system were studied.Firstly,the dynamic model of the vibration isolation system was built,its quasi-zero stiffness characteristics were analyzed,its vibration transmissibility,response and nonlinear phenomena were analyzed by using the approximate analytical method and the numerical method.And then,the low-frequency active control strategy for the vibration isolation system was developed by using the inversion control design method,the adaptive control technique and the sliding mode control technique.The vibration isolation performance under the active control was analyzed by using the numerical method.The results showed that the vibration isolation system widens the low-frequency vibration isolation frequency band of passive control,the vibration isolation frequency can be lowered to 0.033Hz for the harmonic excitation whose amplitude is less than 5mm;the low energy consumption and high precision isolation can be realized by using the active control method within an ultralow frequency range of less than 0.033 Hz,for this reason,simple,reliable,low energy consumption and high efficient broad-frequency isolation can be realized by combining the passive control withthe active control.%为实现简单、可靠、低耗、高效的微振动宽频隔振，基于气动肌肉和负刚度机构构建了一种新型隔振系统，对其主、被动控制进行了研究。

机械设计中的减振与隔振技术研究随着科技的不断发展，机械设备在各个行业中的应用越来越广泛。

然而，由于机械设备运转时产生的振动噪声，给人们的生活和工作带来了一定的困扰。

为了解决这一问题，研究人员提出了减振与隔振技术。

本文将对机械设计中的减振与隔振技术进行深入研究与讨论。

一、减振技术的研究与应用在机械设计中，减振技术被广泛应用于降低机械设备振动的幅度和频率，以改善工作环境和提高设备的安全性能。

减振技术主要包括主动减振和被动减振两种方式。

1. 主动减振技术主动减振技术是一种通过控制系统主动干涉振动的方法。

它主要基于信号传感器的检测结果，利用控制算法和执行器对振动进行实时控制。

常见的主动减振技术包括主动质量调谐技术和主动电磁悬挂技术。

主动质量调谐技术通过将控制装置放置在振动系统中，实时感知振动频率，并利用负反馈控制原理产生相反的振动来实现振动的主动衰减。

主动电磁悬挂技术则是利用电磁力的控制，对机械设备进行悬挂与平衡，从而实现减振效果。

2. 被动减振技术被动减振技术是一种利用被动元件对机械设备振动进行减振的方法。

常见的被动减振技术包括弹簧减振器、液压减振器和压缩空气减振器等。

这些被动减振器会根据机械设备产生的振动作用力，反作用力来实现振动的消除或者减小，从而达到减振的效果。

二、隔振技术的研究与应用隔振技术是一种通过隔离机械设备振动传递的方法，将机械设备和外界环境隔离开，以减少振动的传递。

隔振技术在机械设计中主要应用于降低机械设备对周围环境的振动干扰和保护机械设备的稳定性。

1. 悬浮隔振技术悬浮隔振技术是一种通过将机械设备悬浮起来，使其与地面接触的接触点减少，从而减少振动传递的方法。

常见的悬浮隔振技术包括气浮隔振技术、磁浮隔振技术和活塞流体悬浮技术等。

这些技术利用气体或磁性力量使机械设备在一定高度悬浮，减少机械设备与地面的接触面，从而减少振动传递。

2. 隔振材料技术隔振材料技术是一种通过使用特殊的材料来减少振动传递的方法。