系统阻尼对隔振效率的影响研究

了解阻尼对振动系统的影响及应对方法阻尼是振动系统中一个重要的参数，它对振动系统的影响不可忽视。

在本文中，我们将探讨阻尼对振动系统的影响以及应对方法。

一、阻尼对振动系统的影响阻尼是指振动系统中的能量损耗过程，它可以减小振动系统的振幅，并使其逐渐趋于稳定状态。

阻尼的存在可以消除振动系统的过渡过程，使其更加稳定和可靠。

1. 减小振幅阻尼的主要作用之一是减小振动系统的振幅。

当振动系统受到外界激励时，如果没有阻尼的存在，振动系统将会不断地振荡下去，振幅可能会越来越大，甚至导致系统失控。

而有了阻尼后，能量损耗将会使振幅逐渐减小，使系统保持在一个合适的范围内。

2. 调整振动频率阻尼还可以调整振动系统的频率。

在没有阻尼的情况下，振动系统的频率由其固有频率决定。

但是，当阻尼存在时，振动系统的频率将会发生变化。

具体来说，阻尼会使振动系统的固有频率减小，从而影响系统的振动特性。

二、应对方法在实际应用中，我们常常需要对振动系统进行控制和调节，以满足特定的需求。

下面是一些常用的应对方法：1. 增加阻尼如果振动系统的振幅过大或频率不稳定，可以考虑增加阻尼来控制振动。

增加阻尼的方法有很多种，例如增加阻尼材料的摩擦力、调整阻尼器的参数等。

通过增加阻尼，可以有效地减小振动系统的振幅，并使其更加稳定。

2. 优化结构设计在设计振动系统时，可以通过优化结构设计来减小振动的影响。

例如，在建筑物的设计中，可以合理选择材料、增加结构的刚度等，以减小振动系统的振幅。

此外，还可以采用隔振措施，如增加隔振垫、设置隔振支座等，来减小振动对周围环境的影响。

3. 使用控制器在一些需要精确控制振动的应用中，可以使用控制器来实现振动系统的控制。

控制器可以根据实际需求调整振动系统的参数，以实现对振动的精确控制。

例如，在飞机的自动驾驶系统中，控制器可以根据飞行状态和航线要求，调整飞机的姿态和振动，使其保持稳定和平稳。

总结起来，了解阻尼对振动系统的影响及应对方法对于设计和控制振动系统具有重要意义。

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。

橡胶隔振器的阻尼特性分析和优化设计橡胶隔振器作为一种常用的隔振装置，在许多工程领域中起到了重要的作用。

其主要目的是通过利用橡胶材料的弹性和耐久性来减少振动和噪音传递，从而保护设备和结构的完整性和稳定性。

本文将对橡胶隔振器的阻尼特性进行分析，并提出优化设计的方法。

1. 橡胶隔振器的工作原理橡胶隔振器主要通过橡胶材料的弹性来减震，其工作原理可以简单概括为“弹性减振”。

当外部振动作用于橡胶隔振器时，橡胶材料会受到力的作用而产生变形。

由于橡胶材料的弹性特性，它可以吸收和储存能量。

当外部振动停止或减小时，橡胶材料会释放储存的能量，从而减少振动的传递。

2. 阻尼特性分析阻尼特性是衡量橡胶隔振器减振效果的重要指标之一。

它描述了橡胶隔振器对振动的吸收和耗散能力。

一般来说，存在两种阻尼方式：粘性阻尼和干摩擦阻尼。

2.1 粘性阻尼粘性阻尼是橡胶隔振器材料内部分子间的内摩擦所引起的，它是与振动速度成正比的阻尼力。

对于橡胶材料而言，其粘性阻尼通常较小，主要是弹性阻尼起主导作用。

粘性阻尼的大小可以通过阻尼比来衡量。

阻尼比的定义为阻尼力与临界阻尼力之比。

较大的阻尼比意味着较大的粘性阻尼，从而可以提供更好的振动控制效果。

2.2 干摩擦阻尼干摩擦阻尼是指橡胶材料表面与接触体之间发生的相对滑动所产生的阻尼力。

这种阻尼力主要与橡胶材料表面的摩擦系数和接触体之间的压力相关。

干摩擦阻尼相对于粘性阻尼而言，具有较大的阻尼力，因此可以提供更好的振动控制效果。

3. 优化设计方法为了优化橡胶隔振器的阻尼特性，需要从以下几个方面进行设计和改进。

3.1 材料选择橡胶材料的选择对于隔振效果至关重要。

一般来说，橡胶材料应具有较好的弹性特性和耐久性，以保证其长期稳定的工作能力。

同时，根据具体的工程需求，可以选择具有较高或较低摩擦系数的橡胶材料，以实现不同的阻尼效果。

3.2 结构设计橡胶隔振器的结构设计也对阻尼特性有一定影响。

设计人员可以通过调整隔振器的形状、尺寸和刚度来改变其振动响应特性。

一、实验目的1. 了解主动隔振的基本原理和操作方法。

2. 掌握主动隔振系统的组成和功能。

3. 分析主动隔振系统的性能指标，评估其隔振效果。

二、实验原理主动隔振是一种利用反馈控制技术，通过调节系统的阻尼和刚度来抑制振动传递的方法。

主动隔振系统主要由传感器、控制器和作动器组成。

传感器用于检测振动信号，控制器根据传感器反馈的信号，利用预设的算法进行实时计算和分析，输出控制信号给作动器，作动器根据控制信号调节隔振系统的刚度和阻尼，从而实现对设备的主动减震和稳定。

三、实验设备1. ZJY-601A型振动教学试验仪2. 计算机3. 空气阻尼器四、实验步骤1. 安装振动教学试验仪，调整其振动频率和振幅。

2. 将传感器安装在试验仪上，连接计算机和传感器，确保数据采集和传输正常。

3. 启动振动教学试验仪，使系统产生振动。

4. 观察传感器采集到的振动信号，并记录相关数据。

5. 利用计算机对传感器采集到的振动信号进行处理，分析振动特性。

6. 根据分析结果，设置控制器参数，调节作动器，进行主动隔振实验。

7. 观察和记录主动隔振实验过程中的振动信号，分析隔振效果。

8. 比较主动隔振前后振动信号的差异，评估主动隔振系统的性能。

五、实验结果与分析1. 振动教学试验仪产生的振动信号经过传感器采集后，计算机实时显示振动波形，如图1所示。

图1 振动信号波形2. 经过分析，振动信号的频率为f1，振幅为A1。

3. 在未进行主动隔振实验前，振动信号经过处理后的频率为f2，振幅为A2。

4. 进行主动隔振实验后，振动信号的频率为f3，振幅为A3。

5. 比较主动隔振前后振动信号的频率和振幅，分析主动隔振系统的性能。

（1）频率变化：主动隔振前后，振动信号的频率变化不大，说明主动隔振系统对振动频率的抑制效果不明显。

（2）振幅变化：主动隔振后，振动信号的振幅明显减小，说明主动隔振系统对振动的抑制效果较好。

六、结论1. 通过主动隔振实验，掌握了主动隔振的基本原理和操作方法。

浮筏隔振系统结构参数对隔振性能影响的研究摘要：本文以船用柴油机发电机组浮筏为研究对象，利用ansys 谐响应分析计算了机组隔振系统结构的振动响应，并从系统的振级落差的角度详细研究了双层隔振系统主要结构如上下层隔振器刚度、中间体与被隔设备的质量比、以及隔振器阻尼等参数改变对系统结构振动响应的影响，同时进行了计算和试验结果对比分析。

为船用柴油机浮筏隔振系统的设计提供一些有益的结论。

关键词：船舶柴油机；ansys；有限元法；隔振效果abstract：based on the marine diesel generating set floating raft as the research object， the paper calculated the vibration response of the set vibration isolation system by using ansys harmonic response analysis and from the system’s vibration level perspective， a detailed study of the double-layer vibration isolation system of main structure has been made ，such as stiffness of double-layer isolator， the quality ratio of intermediates ，the influence of the vibration response on system structure caused by the change of damping . simultaneously， made a contract analysis of calculation and test results .it may provide some useful conclusions for the design of the floating raft isolation system .key words： marine diesel engine； ansys； finite element method； isolation performance引言浮筏系统就在一个公共的筏体上安装多台机器设备，将筏体弹性地安装在装有筏体的基础上。

阻尼减震和隔振的原理区别阻尼减震和隔振是两种常见的减震控制方法，它们在原理和应用场景上有一定的区别。

阻尼减震是一种通过增加系统的阻尼来减小振动幅度的方法。

在实际系统中，振动往往是由于系统存在不稳定的共振频率或共振模态引起的，而阻尼可以通过吸收系统的振动能量来减小振幅，并且降低系统共振的危害性。

阻尼减震的原理可以通过振动系统的阻尼比以及阻尼对系统动力学特性的影响来解释。

阻尼比是描述阻尼效应强弱的比值，即阻尼力和系统的临界阻尼力之比。

当阻尼比小于1时，系统处于过阻尼状态，振动幅度较小且趋于稳定；当阻尼比等于1时，系统处于临界阻尼状态，振动幅度最小但需要的时间最长；而当阻尼比大于1时，系统处于欠阻尼状态，振动幅度大且持续时间较短。

因此，合理选择适当的阻尼比可以有效控制系统的振动幅度。

在阻尼减震中，常用的减震器有阻尼器、液体阻尼器、摩擦减震器等。

阻尼器中通常用高频阻尼器来吸收系统高频范围内的振动能量，而低频阻尼器则用来分散和吸收系统低频范围内的振动能量。

液体阻尼器通过液体的粘滞阻力和离心力来消耗振动所带来的能量，在大多数情况下能够提供较好的阻尼效果。

摩擦减震器则是通过材料之间的摩擦力来吸收振动能量，其实现简单且成本较低。

隔振是一种通过隔离系统与外界环境的接触来减小振动幅度的方法。

在实际工程中，许多设备受到地震、机械冲击或交通振动等外部振动的干扰，而隔振技术可以将这些外部振动隔离，从而保护设备的正常工作。

隔振的原理可以通过系统的共振频率以及隔振材料的固有频率来解释。

在隔振中，系统具有的共振频率是关键。

当外部振动频率接近系统的共振频率时，系统振幅会大幅度增大，从而产生共振现象。

而隔振系统则会添加隔振垫、弹簧、隔振支座等隔振材料，这些材料具有较低的固有频率，即其自身的共振频率较高。

通过合理设计隔振系统的刚度和阻尼等参数，可以使得系统的共振频率远离外部振动频率，从而减小振动幅度。

在隔振中，常见的隔振材料有弹簧、橡胶隔振垫、隔振支座等。

随着我国经济技术的不断发展，以及国家对环境保护要求的日益提高，政府相关部门对于锻压行业的工业项目都需要进行环境影响评价，其中振动和噪声是项目环评的重要内容；并且随着人们环保意识的增强和我国环保法规的完善，一些锻压企业因为没有重视振动问题或为节省隔振方面投入，因振动引起的纠纷案例也在迅速增加，这些因素都不同程度的推动了隔振技术的快速发展。

，
隔振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，以隔绝或减弱振动能量的传递，最终达到减振降噪的目的，而阻尼在振动衰减过程中起到至关重要的作用。

大致归纳如下几点：
1、提升锻压设备系统的动力学性能；降低结构动应力，减小锻压设备自身的工作振动，提高制造精度及设备寿命，改善元件动态工作条件，降低噪声，改善工作环境。

2、提高基础与支承的可靠性，显著减少基础承载的动载，改善基础工作条件、延长基础使用寿命；确保对锻压设备的支承稳固、工作中不偏移。

3、改善锻压设备的安装方式，减少锻压设备安装和调平、维护的工作量，减少停机时间，提高锻压设备的生产能力。

4、保护周围精密仪器以及建筑设施，减少基础振动从而减少对外部的影响。

0引言机械振动隔离技术是降低机械设备通过基座传递结构噪声的主要方法，从隔振系统的演变历程上看，主要经历了单层隔振、双层隔振和浮筏隔振等几个发展阶段。

浮筏隔振系统是在二十世纪五十年代，基于双层隔振理论，出现的一项新的隔振技术。

通常情况下浮筏隔振可以使舰艇的机械辐射噪声减小20-40dB[1]。

为了对浮筏隔振方式进行研究，本文利用研制的机舱辅机设备浮筏隔振台架开展隔振性能研究，使用有限元软件建立了台架的模型，分析了该系统的动力学特性，并进行实验验证。

理论分析及实验研究的结果表明，设计的隔振系统的隔振性能达到了预期的要求。

1有限元模型及振动模态分析在隔振台架设计中，根据所选择设备的质量及转速，风机-电机采用浮筏隔振。

其中风机转速为1400r/min，电机转速为2900r/min，综合考虑风机-电机浮筏隔振装置垂向振动的设计频率在10-12Hz的范围内。

隔振器的横向或水平刚度也应该选得相对低些，以保证隔离水平方向的激励力。

有限元建模中，对台架系统作了适当的简化处理：各机组选用SOLID实体单元，在总体尺寸相同以及质量不变的原则下确定其密度；筏体、舱室基座属于框架结构，分别选用不同厚度的SHELL板壳单元；各减振器分别采用三个SPRING弹簧单元，以模拟其在不同方向上的刚度与阻尼。

在上述建模的基础上，对机舱辅机设备浮筏隔振台架系统的振动模态进行了分析。

对模型进行模态分析，发现风机-电机一阶垂向刚体运动模态的频率为11.9Hz，落在设计频率范围内，证明设计是合理的。

2理论计算及实验研究2.1隔振装置的实验原理试验中，分别在上层机组安装点和下层基座上隔振器的连接点布置加速度传感器，风机上布置了两个测点，下层基座上布置了两个测点（见图1）。

限于篇幅，仅给出了在开启风机工况下的理论计算与试验测试得出的部分测点的结果对比曲线。

2.2理论计算与实验测试的结果与讨论由于舰船设备的激励力难以测量，为了比较理论和实验数据是否吻合，拟对机组加载实验测得的设备基座的振动加速度。

阻尼及阻尼在结构中的作用分析摘要:阻尼对结构的振动反应有重要的影响，阻尼比是阻尼作用在结构体系振动过程中耗能减震能力的参数。

目前结构设计通常对某一类结构的阻尼比取为常数中的定值，这不能完全真实反映建筑物的阻尼,且未能反映同一类结构阻尼比的变化规律。

本文通过对阻尼的机理、阻尼的影响因素，阻尼的作用，阻尼比的计算，阻尼比在结构设计中的取值，阻尼在结构中的应用等进行具体分析，以便结构设计者对阻尼有更好的了解及，对结构进行更好的、适当的调整。

关键词:阻尼，阻尼比引言阻尼（英语：damping）是指物体或系统在振动中，由于外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性，以及此一特性的量化表征，使振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用。

阻尼技术在航天、航空、军工、机械等行业中广泛应用，二十世纪七十年代，人们开始逐步地把这些阻尼技术应用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中，阻尼技术能在结构中振动中耗能减震，并被广泛应用[1]。

一．阻尼的机理阻尼的机理有两种形式：一种是因摩擦阻力生热，使系统的机械能减小，转化为内能，这种阻尼叫摩擦阻尼；另一种是系统引起周围质点的震动，使系统的能量逐渐向四周辐射出去，变为波的能量，这种阻尼叫辐射阻尼。

阻尼比（ζ）指阻尼系数与临界阻尼系数之比，表达结构体标准化的阻尼大小，是无单位量纲。

阻尼比（ζ）一般可分为：ζ=0；01共4种情况。

阻尼比ζ=0即不考虑阻尼系统；结构常见的阻尼比都在ζ在0~1之间。

二．阻尼的作用主要有以下五个方面[3]：（1）有助于减少结构的共振振幅，从而避免结构因震动应力达到极限造成机构破坏；（2）有助于结构系统受到瞬时冲击后，很快恢复到稳定状态；（3）有助于减少因结构振动产生的声辐射，降低机械性噪声及损害。

许多结构构件主要是由振动引起的，采用阻尼能有效的抑制共振，从而降低损害；（4）有助于提高其动态性能，较高的抗震性和动态稳定性；（5）有助于降低结构传递振动的能力。