隔振、阻尼的重要性

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。

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。

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。

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 222222++=）式中D 为阻尼比，0f 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。

隔振，就是在振动源与地基、地基与需要防振的机器设备之间，安装具有一定弹性的装置，使得振动源与地基之间或设备与地基之间的近刚性连接成为弹性连接，以隔离或减少振动能量的传递，达到减振降噪的目的。

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(41λζλλζ+-+ （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。