理论力学第4版 贾启芬 刘习军19第十四章 振动.ppt

* * * * * * * * * * * * Theoretical Mechanics 第十四章 振 动 这里说的隔振器是由一根弹簧和一个阻尼器组成的模型系统。在实际应用中隔振器通常选用合适的弹性材料及阻尼材料，如木材、橡胶、充气轮胎、沙子等等组成。 主动隔振的效果用力传递率或隔振系数来衡量，定义为 其中H和HT分别为隔振前后传递到地基上的力的幅值。 刘习军 Theoretical Mechanics 第十四章 振 动 在采取隔振措施前，机器传递到地基的最大动压力Smax=H。机器与地基之间装上隔振器。系统的受迫振动方程为 激振力 机器通过弹簧、阻尼器传到地基上的动压力为 即F和R是相同频率，在相位上相差 的简谐力。 刘习军 Theoretical Mechanics 第十四章 振 动 根据同频率振动合成的结果，得到传给地基的动压力的最大值 刘习军 Theoretical Mechanics 第十四章 振 动 被动隔振是将防振的物体与振源隔离（振源来自地基的运动），防止或减小地基振动对物体的影响。 被动隔振的效果也用传递率表示，定义为 B为隔振后传到物体上的振动幅值，b地基运动的振动幅值。 地基为简谐运动 隔振后系统稳态响应的振幅为 刘习军 Theoretical Mechanics 第十四章 振 动 ＞ ， ＜1，才隔振，且 值越大， 越小，隔振效果越好。 位移传递率与力传递率具有完全相同的形式。 常选 为2.5--5之间。 另外 ＞ 以后，增加阻尼反而使隔振效果变坏。 为了取得较好的隔振效果，系统应当具有较低的固有频率和较小的阻尼。不过阻尼也不能太小，否则振动系统在通过共振区时会产生较大的振动。 刘习军 * Theoretical Mechanics 第十四章 振 动 例 质量为M的电机安装在弹性基础上。偏心距为 e，偏心质量为m。阻尼系数为c，转子以匀角速w转动，试求电机的运动。 解：取电机为研究对象，平衡位置为坐标原点O，x轴铅直向下为正。作用在电机上的力有重力Mg、弹性力F、阻尼力FR、惯性力FIe、FIr，受力图如图所示。 根据达朗贝尔原理 刘习军 * Theoretical Mechanics 第十四章 振 动 根据达朗贝尔原理 = h 设电机的运动方程为 整理成标准形式 刘习军 * Theoretical Mechanics 第十四章 振 动 阻尼比z 较小时，当l=1时，产生共振，此时电机的转速称为临界转速。 由于激振力的幅值me?2与?2成正比。当?→0时，?≌0，B→0；当?1时，?→1，B→b，即电机的角速度远远大于振动系统的固有频率时，该系统受迫振动的振幅趋近于me/M 。 幅频特性曲线和相频特性曲线 刘习军 * * Theoretical Mechanics 第十四章 振 动 作业： 14-3 14-6 14-14 14-16 刘习军 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 振动是日常生活和工程实际中常见的现象。 例如：钟摆的往复摆动,汽车行驶时的颠簸，电动机、机床等工作时的振动，以及地震时引起的建筑物的振动等。 利：振动给料机 弊：磨损，减少寿命，影响强度 振动筛 引起噪声，影响劳动条件 振动打桩机等 消耗能量，降低精度等。 3. 研究振动的目的：消除或减小有害的振动，充 分利用振动 为人类服务。 2. 振动的利弊： 1. 所谓振动就是系统在平衡位置附近作往复运动。 刘习军 Theoretical Mechanics 第十四章 振 动 4. 振动的分类： 单自由度系统的振动 按自由度分类 多自由度系统的振动 弹性体的振动 按产生的原因分类： 线性振动： 自由振动