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动力减振器的基本原理及其主要设计步骤

2018-5-18 16:29| 发布者: weixin| 查看: 572| 评论: 0|原作者: weixin|来自: 声振之家公众号

摘要: 本文详述了动力减振器的基本原理及其主要设计步骤
  一. 动力减振器的基本原理
  动力式减振器是用弹性元件把一个附加质量块连接到振动系统中,利用附加质量M2的动力作用,使附加质量M2作用在系统上的力与系统的激振力大小相等、方向相反,从而达到消振、减振的作用。其基本原理图如下所示:
1.png
  其动力学运动方程可表示为:
2.png
  以无量纲频率λ为横坐标,以动力放大因子B1/δst为纵坐标作图,可得到其幅频特性曲线,如图2所示。其中B1为振幅,δst为主系统在激振力力幅P0作用下的静变形。
3.png
  从图中可以看出以下几个方面的特征:

  1. 无论阻尼ζ如何,幅频响应曲线均通过P、Q两点,也就是说频率比位于P、Q两点的频率比λ1、λ2的值时,主系统的受迫振动的振幅与阻尼ζ无关。

  2. 令ζ=0的B1/δst与ζ=∞的 B1/δst 值相等,就可求得P、Q 的横坐标值λ1、λ2。
4.png
  式中:
  μ为减振器质量与主体结构的质量比,α为减振器与主体结构的固有频率比。

  3. 既然无论ζ值如何,幅频响应曲线均通过P、Q两点。因此,B1/δst的最高点都不会低于P、Q两点的纵坐标。为了使减振器获得较好的效果,就应该设法减低P、Q两点,同时使两者相等,且为曲线上的最高点。研究工作表明为了使P、Q相等需适当选择频率比α。

  经计算最佳频率比为:
5.png
  由此可得到最佳阻尼比为:
6.png

  二. 动力减振器设计步骤
  1. 根据主系统的振动情况,测定振动频率ω,计算主系统的固有频率和振幅放大系数B1/δst 。然后根据要求计算质量比μ的值。
7.png
  2、测定主系统的静刚度K1,然后算出主系统的当量质量M1,由M1和μ值,计算减振器质量M2 。

  3、计算最佳频率比αop。由αopM2、 M1及K1计算减振器弹簧刚度K2。
8.png
  4、计算减振器最佳阻尼比ζop 及相应的阻尼系数Cop:
9.png
  最后根据相关的参数对动力减振器进行设计。

  本文由声振之家参考百度文库中的《减振器动力学模型》讲义的部分内容整理而成。

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