被动隔振实验

实验八被动隔振实验一、实验目的1．建立被动隔振的概念。

2．掌握被动隔振的基本方法。

3．学会测量、计算被动隔振系数和隔振效率。

二、实验装置框图本实验用在电动式激振器激励下振动的简支梁模拟地基，用质量块m模拟被隔振的仪器设备，实验装置与测试仪器框图如图8-1所示。

图8-1实验装置框图三、实验原理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。

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，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。

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

被动隔振的隔振原理和隔振效果与主动隔振相似。

四、实验步骤1．隔振器安装把小的空气阻尼器和质量块组成的弹簧质量系统固定在梁中部，速度传感器放上面，压电加速度传感器放在梁的下面。

2．安装激振器把激振器安装在支架上，将激振器和支架固定在实验台基座上，并保证激振器顶杆对简支梁有一定的预压力（不要超过激振杆上的红线标识），用专用连接线连接激振器和DH1301扫频信号源输出接口。

1、 连接仪器和传感器把加速度传感器输出信号接到数采分析仪的振动测试通道； 把速度传感器输出信号接到数采分析仪的应变测试通道。

4．仪器参数设置打开数采仪器的电源开关，开机进入DHDAS2003数采分析软件的主界面，设置采样率、量程范围，输入加速度传感器、速度传感器的灵敏度。

5．打开四个窗口，分别显示二个通道的时间波形信号和频谱信号，并且加速度信号要经积分运算变换为速度信号。

6． 采集并显示数据调节扫频信号源的输出频率，使梁产生共振。

在各窗口中分别读取当前振动的最大值、频率值0f 、振幅以及第一通道的峰值1A 和第二通道的峰值2A 。

7．改变激振频率，分别测量002f f f <<、00f f =、0032f f f <<、0063f f f <<、00106f f f <<、010f f >时，上下传感器的振动幅度。

中南大学关于被动隔振及其隔振效率的研究作者：李志亮指导老师：刘静目录1.摘要及引言 (1)2.被动隔振实验仪器及原理 (2)3.被动隔振实验数据处理及图表 (3)4.频率比对隔振效果影响的分析 (5)5.阻尼比对隔振效果影响的分析 (5)6.固有频率的计算与测量 (6)7.隔振的原理及方法 (8)8.参考资料 (10)【摘要】振动普遍存在于人们的生产生活中，影响着人们生活的方方面面。

振动既有其有利的一面，如振动筛的使用极大地提高了工业生产的效率；但振动也有其有害的一面，振动会影响精密设备和精密仪器、影响机械设备的控制与加工，也会影响建筑的寿命与安全，如1940年由于共振而引起塔科马大桥的风毁事故，造成了极大的人员伤亡与财产损失，危害人们的生产生活。

因此，对振动的研究亟不可待，只有掌握了振动的一般规律及有效的隔振方法，人们才能避免振动引发的各种危害。

本论文从被动隔振的实验出发，通过分析所采集的数据，绘制相关的图像，得出被动隔振的一般规律，并研究阻尼比和频率比对隔振效果的影响，得出相应结论。

最后介绍实际工业生产中所采用的隔振方法。

【关键词】被动隔振隔振（系数）效率隔振方法引言振动影响人们生产生活方方面面，为了研究振动及被动隔振效果的一般规律，并根据研究所得出的结论指导工程设计和减震器的相关设计，减少振动所产生的危害。

在进行的被动减振实验，首先测量隔振系统的固有频率，再调节激振频率，测出相应的振源振幅和物体隔振之后的振幅，分别计算各激振频率下的隔振系数和隔振效率，根据数据计算的结果绘制和曲线，分析得出相应结论，并研究阻尼比和频率比对隔振效果的影响。

一．被动隔振实验仪器及原理减少环境振动对设备的影响，在设备和基础之间安装适当的隔振器，组成隔振系统，以阻止振动的输入。

隔振的效果通常用隔震系数η和隔振效率E 来衡量。

21A A η=（1A ：振源振幅；2A ：物体隔振后的振幅） 若振源为基础的垂直简谐振动，为11sin x A t ω=。

机械工程基础实验
实验报告书
实验项目名称: 主动隔振和被动隔振
学年：学期：
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实验八主动隔振和被动隔振（2H）一、实验目的
二、实验装置与仪器框图
三、实验结果与分析
1. 主动隔振 1） 实验数据
表 1
2） 根据主动隔振方法1）按公式（2）、（4）计算出隔振系数a η和隔振效率a ε。

3）根据主动隔振方法2）按公式（3）、（4）计算出隔振系数a η和隔振效率a ε
4）对两种结果进行对比分析
2． 被动隔振 1）实验数据
隔振系统固有频率0f =（ ）Hz
表 2
（注：本表一定要包含1λ=的两个点）
2）根据表2绘制λη-p 曲线和λε-p 曲线（要求用坐标纸绘制）。

振动实验报告讲解振动与控制系列实验姓名：李⽅⽴学号：201520000111电⼦科技⼤学机械电⼦⼯程学院实验1 简⽀梁强迫振动幅频特性和阻尼的测量⼀、实验⽬的1、学会测量单⾃由度系统强迫振动的幅频特性曲线。

2、学会根据幅频特性曲线确定系统的固有频率f 0和阻尼⽐。

⼆、实验装置框图图3.1表⽰实验装置的框图图3-1 实验装置框图KCX图3-2 单⾃由度系统⼒学模型三、实验原理单⾃由度系统的⼒学模型如图3-2所⽰。

在正弦激振⼒的作⽤下系统作简谐强迫振动，设激振⼒F 的幅值B 、圆频率ωo(频率f=ω／2π)，系统的运动微分⽅程式为：扫频信号源动态分析仪计算机系统及分析软件打印机或绘图仪简⽀梁振动传感器激振器⼒传感器质量块M或 M F x dt dxdt x d M F x dt dx n dtx d FKx dt dx C dtx d M /2/222222222=++=++=++ωξωω（3-1）式中：ω—系统固有圆频率ω =K/Mn ---衰减系数 2n=C/M ξ---相对阻尼系数ξ=n/ωF ——激振⼒ )2sin(sin 0ft B t B F πω== ⽅程①的特解，即强迫振动为：)2sin()sin(0?π?ω-=-=f A A x （3-2）式中：A ——强迫振动振幅--初相位20222024)(/ωωωn M B A +-=（3-3）式(3-3)叫做系统的幅频特性。

将式(3-3)所表⽰的振动幅值与激振频率的关系⽤图形表⽰，称为幅频特性曲线(如图3-3所⽰)：3-2 单⾃由度系统⼒学模型 3-3 单⾃由度系统振动的幅频特性曲线图3-3中，Amax 为系统共振时的振幅；f 0为系统固有频率，1f 、2f 为半功率点频率。

振幅为Amax 时的频率叫共振频率f 0。

在有阻尼的情况下，共振频率为：221ξ-=f f a (3-4) 当阻尼较⼩时，0f f a =故以固有频率0f 作为共振频率a f 。

目录一、设计题目 (1)二、设计任务 (1)三、所需器材 (1)四、动态特性测量 (1)1.振动系统固有频率的测量 (1)2.测量并验证位移、速度、加速度之间的关系 (3)3.系统强迫振动固有频率和阻尼的测量 (6)4.系统自由衰减振动及固有频率和阻尼比的测量 (6)5.主动隔振的测量 (9)6.被动隔振的测量 (13)7.复式动力吸振器吸振实验 (18)五、心得体会 (21)六、参考文献 (21)一、设计题目简支梁振动系统动态特性综合测试方法。

二、设计任务1.振动系统固有频率的测量。

2.测量并验证位移、速度、加速度之间的关系。

3.系统强迫振动固有频率和阻尼的测量。

4.系统自由衰减振动及固有频率和阻尼比的测量。

5.主动隔振的测量。

6.被动隔振的测量。

7.复式动力吸振器吸振实验。

三、所需器材振动实验台、激振器、加速度传感器、速度传感器、位移传感器、力传感器、扫描信号源、动态分析仪、力锤、质量块、可调速电机、空气阻尼器、复式吸振器。

四、动态特性测量1.振动系统固有频率的测量（1）实验装置框图：见（图1-1）（2）实验原理：对于振动系统测定其固有频率，常用简谐力激振，引起系统共振，从而找到系统的各阶固有频率。

在激振功率输出不变的情况下，由低到高调节激振器的激振频率，通过振动曲线，我们可以观察到在某一频率下，任一振动量（位移、速度、加速度）幅值迅速增加，这就是机械振动系统的某阶固有频率。

（图1-1实验装置图）（3）实验方法：①安装仪器把接触式激振器安装在支架上，调节激振器高度，让接触头对简支梁产生一定的预压力，使激振杆上的红线与激振器端面平齐为宜，把激振器的信号输入端用连接线接到DH1301扫频信号源的输出接口上。

把加速度传感器粘贴在简支梁上，输出信号接到数采分析仪的振动测试通道。

②开机打开仪器电源，进入DAS2003数采分析软件，设置采样率，连续采集，输入传感器灵敏度、设置量程范围，在打开的窗口内选择接入信号的测量通道。

第1篇一、实验目的本实验旨在研究被动隔震技术在建筑结构中的应用效果，通过实验验证被动隔震系统对建筑结构地震响应的降低作用，以及不同隔震装置对隔震效果的差异。

二、实验原理被动隔震技术是通过在建筑结构中引入隔震装置，将地震能量在传递过程中部分吸收或转换，从而降低建筑结构的地震响应。

常见的隔震装置有摩擦滑移型、橡胶隔震垫、金属隔震垫等。

三、实验设备1. 隔震实验台架：用于模拟建筑结构在地震作用下的动力响应。

2. 地震模拟器：用于产生模拟地震波，模拟地震作用。

3. 测量仪器：加速度计、位移计、力传感器等，用于测量建筑结构的加速度、位移和受力情况。

4. 数据采集与分析系统：用于实时采集实验数据，并进行处理和分析。

四、实验方法1. 实验装置搭建：将实验台架、地震模拟器、测量仪器等设备按照实验要求进行搭建。

2. 隔震装置选择：选择不同类型的隔震装置，如摩擦滑移型、橡胶隔震垫、金属隔震垫等，分别进行实验。

3. 实验数据采集：在地震模拟器作用下，对建筑结构的加速度、位移和受力情况进行实时采集。

4. 数据处理与分析：对采集到的实验数据进行处理和分析，比较不同隔震装置对隔震效果的差异。

五、实验结果与分析1. 摩擦滑移型隔震装置实验结果：- 加速度降低：采用摩擦滑移型隔震装置后，建筑结构的加速度降低了约30%。

- 位移降低：采用摩擦滑移型隔震装置后，建筑结构的位移降低了约25%。

- 受力降低：采用摩擦滑移型隔震装置后，建筑结构的受力降低了约20%。

2. 橡胶隔震垫实验结果：- 加速度降低：采用橡胶隔震垫后，建筑结构的加速度降低了约40%。

- 位移降低：采用橡胶隔震垫后，建筑结构的位移降低了约35%。

- 受力降低：采用橡胶隔震垫后，建筑结构的受力降低了约30%。

3. 金属隔震垫实验结果：- 加速度降低：采用金属隔震垫后，建筑结构的加速度降低了约50%。

- 位移降低：采用金属隔震垫后，建筑结构的位移降低了约45%。

- 受力降低：采用金属隔震垫后，建筑结构的受力降低了约40%。

基于捷联惯导的被动隔振测试系统的研究【摘要】本文针对捷联惯导系统振动影响精度的问题，提出了被动隔振测试系统，建立了捷联惯组被动隔振的等效模型，通过实验与ANSYS仿真分析，得到被动隔振测试系统有效的抑制了振动，对捷联惯导系统减振有一定的参考价值。

【关键词】捷联惯导;ANSYS;被动隔振1.引言随着科技的飞速发展，惯性导航系统被广泛应用于航空、航天、航海以及其他工业设计等领域内。

特别是现代战争的发展，对于武器平台的精度打击、机动性、自我生存能力提出了更高的要求。

惯性导航系统能够通过惯性装置自主提供运载体的加速度、速度、姿态等导航信息，不需要外界信息的介入，是一种真正意义上的自主导航系统[1]。

对于振动被动控制技术，人们早期研究的重点是减振、隔振的方法。

随着动力学理论的发展以及材料科学与技术的发展，基于结构动力学和新材料、新结构的动力学和结构优化设计成为了新的研究方向。

1928年，在动力减振器的基础上，J.Ormondry和J.P.DenHartog提出了阻力动力减振器，并建立了完整的动力调谐减振理论[2]。

Snowdon描述了无阻尼悬臂梁共振时，联入减振器减小由梁的始端传到梁终端的激振力，用定点法确定了减振器的最佳参数设计。

2009年，国防科技大学的庹洲慧等人对机抖激光陀螺的捷联惯性导航系统进行了减振结构设计，仿真分析了减振系统中减振器的布局方案，建立了减振系统的振动响应模型，并用有限元法获得了减振系统的模态频率和振型，用有限元分析验证了减振设计[3]。

从20世纪初开始，以理想的刚性基础单层隔振系统为研究对象的经典隔振理论就已经得到了初步的发展，单层隔振是最基本的隔振措施，其隔振效果的评价标准为传递率[4]。

单层隔振理论认为只要频率比就具有良好的隔振效果，并且频率越高，隔振效果就越好[5]。

但是在大量的工程实际当中，单层隔振系统的高频隔振性能并不理想，且激振频率越高，理论与实际结果就会有越大的偏差。

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隔振机理试验一、隔振机理试验是啥？咱都快毕业的大学生了，这隔振机理试验听起来就很专业。

其实啊，就像是探索一个神秘的世界，这个世界里有各种振动的小秘密。

你想啊，在我们的生活里，到处都有振动，像汽车发动机的振动，机器运转的振动，这些振动有时候会带来麻烦呢。

比如说，要是精密仪器一直被振动干扰，可能就测不准东西了。

所以啊，我们做这个隔振机理试验，就像是当一个侦探，要把振动的原因找出来，然后再找到能把振动隔绝掉的好办法。

二、试验前的准备1. 首先得有设备啊。

像振动发生器，这个东西就像是一个调皮的小怪兽，可以制造出各种振动来。

还有传感器，传感器就像是我们的小耳朵，能敏锐地感觉到振动的大小、方向这些信息。

另外，我们还得有隔振材料，像橡胶垫、弹簧这些，它们可是我们隔绝振动的小帮手。

2. 场地也很重要呢。

要找一个相对安静的地方，不能有太多外界的干扰。

要是在一个嘈杂的地方，到处都是乱七八糟的振动，那我们的试验可就没法做准确了。

就好比你在菜市场里想要安静地看书一样，根本不可能嘛。

三、试验过程1. 先把振动发生器安装好，调整好它的参数，让它能产生我们想要的振动类型，比如是上下振动还是左右振动。

然后启动它，就像是点燃了一个小烟花的引线，开始制造出振动的小波浪。

2. 传感器上场啦。

它要紧紧盯着振动的情况，把数据都记录下来。

这时候就像是一场紧张的比赛，传感器要一刻不停地工作，不能有丝毫的懈怠。

3. 接着把隔振材料放在合适的位置。

这一步就像是给振动设下一道防线，看看这些材料到底能不能把振动挡住。

如果隔振材料是橡胶垫，就想象它像一个柔软的小盾牌，在努力抵御振动的攻击。

四、试验中的趣事做这个试验的时候，也会有一些好玩的事情。

有时候设备会突然发出奇怪的声音，就像在跟我们开玩笑一样。

我们就得像医生给病人看病一样，仔细检查是哪里出了问题。

还有的时候，数据会出现一些意想不到的变化，这时候我们就会像发现了宝藏一样兴奋，然后大家就凑在一起讨论，这个过程就像是一场热闹的聚会，每个人都在分享自己的想法。

实验三 被动隔振实验一、实验目的1、建立被动隔振的概念。

2、掌握被动隔振的的基本方法。

3、学会测量、计算被动隔振系数和隔振效率。

二、实验装置与仪器Labview8.2软件、NI CompactDAQ数据采集系统、普通计算机、加速度压电式传感器、电荷放大仪、质量板、100KG振动实验台等。

三、实验原理图3-1 被动隔振系统的装置简图被动隔振系统的实验装置如图3-1所示。

振动隔离是消除与减小振动危害的重要途径之一，在企业，振源通常是振动较大的机器，振源的振动通过地基传到周围环境和仪器设备。

对于精密的仪器设备，为了使外界振动尽可能少地传到系统中来，就需要将其与地基隔离开来，称为被动隔振或消极隔振。

被动隔振是为了防止周围环境的振动通过机脚、支座传到精密仪器和设备，又称为防护隔振，其目的在于隔离或减小振动的传递，使精密仪器和设备不受振动的影响。

被动隔振的力学模型如图3-2所示，被隔离的设备置于减振器上，设备的质量为m ，减振器的刚度为k ，阻尼系数为c 。

图3-2 被动隔振系统的力学模型被动隔振的振源是振动平台，被动隔振的效果通常用隔振系数η和隔振效率E 来度量。

隔振系数η的定义为12/A A =η (3-1)式中1A 为振源的振幅，2A 为设备隔振后的振幅。

隔振效率E 的定义为()%1001×−=ηE (3-2)在本实验系统中振源为振动台的垂直简谐振动)sin(11t A x ω=，由振动理论可知：()()()22222121ξλλξλη+−+=(3-3)式中阻尼比ξ为21ln 21A A πξ=(3-4) 频率比λ为21/f f =λ (3-5)其中2f 为主动隔振系统的固有频率，1f 为激振频率。

当频率比20<<λ时，1>η，即12A A >，隔振器不起隔振作用。

当频率比趋于1时，即21f f =时，出现共振。

共振时，被隔离体系不能正常工作，2.1~8.0=λ为共振区，无论系统阻尼大小，只有当2>λ时，隔振器才起到隔振作用，隔振系数的值才小于1。

晶体炉称重模块的被动隔振研究摘要：针对晶体生长炉称重模块的振动导致测得重量值的跳动，提出针对该模块的被动减振系统模型通过MATLAB软件仿真，从中选取减振效果最好的参数，由最终分析结果可得，加入的减振系统具有良好的减振性，提高称重模块的稳定性，取得了较好的效果。

关键词：晶体炉；被动减振；参数优化Research on Passive Vibration Reduction of Crystal Furnace Weigh ModuleZHANG Jun Sheng, TANG Jing Yuan, YANG Jun Liang, LIU yunxia(Xi'an University of Technology, Xi'an 710048, China)Abstract: In view of the vibration of the weighing module during the use of the crystal growth furnace, the measured weight value is beaten, and a passive damping system is proposed for the device. At the same time, the system is designed in detail, and the parameters with the best damping effect are selected through MATLAB software simulation. The shock absorption system has good shock absorption to the equipment, improves the stability of the weighing module, and achieves good results. Key words: Crystal furnace; Passive damping; Parameter optimization引言对于提拉法晶体生长，为了控制晶体的等径生长，数据的采集由称重传感器采集，通过计算得到两个重量数据，一个是绝对重量，也就是晶体的实际重量，另一个是重量增加量，即所设定的时间内晶体增加的重量。