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(1)阻尼力
阻尼:结构振动时各种耗散能量的因素叫阻尼。阻尼(damping)是指任何振动系统在振动中,由于外界作用(如流体阻力、摩擦力等)和/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。
阻尼力:动力学计算分析时,加入了一个力来表征耗散幅度,叫阻尼力。
(2)阻尼的作用
①阻尼有助于降低结构的共振振幅,从而避免结构因动应力达到极限所造成的破坏。对于任一结构,当激励频率等于共振频率时,其位移响应的幅值与各阶模态的阻尼损耗因子成反比。增大阻尼是抑制结构共振响应的重要途径。
②阻尼有助于降低结构传递振动的能力。在机械系统的隔振结构设计中,合理地运用阻尼技术,可以使隔振、减振效果显著提高。
③阻尼有助于减少因机械振动所产生的声辐射,降低机械噪声。
(3)阻尼类型
①工程材料的内阻尼(橡胶,MR阻尼,混凝土与钢):材料内部的低应力下分子错位、塑型变形;材料高应力下的裂隙,塑性变形;铁磁材料的磁场及应力场在外力作用下发生不可恢复的收缩或变形;高分子聚合物之间,因外力作用而发生分子链断裂,耗能。
②流体阻尼(粘滞阻尼)
流体内部的剪切作用,相互摩擦,流体内部的速度梯度、流体和管壁的相对速度,均会因流体具有粘滞性而产生能耗及阻尼作用,称为粘滞阻尼。粘性阻尼的阻力一般和速度成正比。为了增大粘性阻尼的耗能作用,制成具有小孔的阻尼器,当流体通过小孔时,形成涡流并损耗能量,所以小孔阻尼器的能耗损失实际包括粘滞损耗和涡流损耗两部分。
③接合面阻尼/库仑摩擦阻尼:机械结构的两个零件表面接触并承受动态裁荷时,能够产生接合面阻尼或库仑摩擦阻尼。
④冲击阻尼:冲击阻尼是一种结构耗能,工程中可通过设置冲击阻尼器来获得冲击阻尼,例如,砂、细石、铅丸或其他金属块、以至硬质合金都可以用作冲击块,以获得冲击阻尼。冲击阻尼的机理是通过附加冲击块,将主系统的振动能量转换为冲击块的振动能量,从而达到减小主系统的振动的目的。
⑤磁电效应阻尼: 机械能转变为电能的过程中,由磁电效应产生阻尼。家用电度表中的阻尼结构实质上就是机械能与电能的转换器,它产生的磁电效应可称之为涡流阻尼。
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