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冲击与振动隔离101:你需要知道的一切

汽车振动图形

振动是一种具有显著影响的机械现象每座建筑都会经历一定程度的冲击和/或振动——无论是由人还是机器引起的。振动是一种机械现象,在这种现象中,力围绕一个平衡点产生周期性运动。这些振动可能产生的影响可能微不足道,也可能是灾难性的,这取决于振动的强度和持续时间以及相关结构或设备的构造。

旋转机械,如鼓风机、电机和计算机中的部件,也容易振动,并可能对其周围的部件造成重大损坏。这些部件可能会将振动和噪声传递给周围结构,对机器的生产或可靠性产生负面影响,同时也会影响使用这些机器的人员。

与固定装置相比,车辆和船只等移动机器承受的冲击和振动更大。这里面不仅有零件移动机器产生震动或振动的外部力量(如不规则道路和空气湍流)需要缓解。

振动管理概述:

汽车振动管理振动管理是每一个工程设计的重要组成部分。您可能没有注意到,但在您周围有大量具有有效振动管理的应用程序,从建筑物到汽车引擎、火车车厢和飞机。就连你车里的后视镜也要经过机械振动测试,以确保它们在高速行驶时的视觉清晰度。没有正确处理冲击和振动的安装会导致机器故障,在极端情况下,还会导致灾难性故障。

隔振

机器被隔离以防止噪音、冲击和振动的传播。它是先进建筑和机械设计中最关键的阶段之一。轻量化结构和上部楼层机械布置可提高振动控制的要求。隔离基本上是用来最大限度地减少动态力的影响,由机器的移动部件,对周围结构的影响。

机械隔振器是一种柔性支架,用于将材料与强迫振动分离。弹簧通常用作隔离器,以最小化传递的振动力。这些弹簧可能涉及钢卷、橡胶、气动、流体阻尼或一种或多种弹簧的组合。

冲击隔离

冲击是产生能量脉冲的瞬态条件。该能量在短时间内以高速传输至周围结构。冲击隔离可以限制力传递到产生冲击的系统周围。

隔离器用于存储冲击能量,类似于电容器存储电能,然后在更长时间内释放电能。减震器偏转以确保适当的能量储存。力-挠度曲线测量了减震器的效率。

冲击隔振器的特性

影响系统传输率的隔离器的两个主要特征是系统的阻尼水平和固有频率。

传播性是什么?

传递率用于对具有振动管理特性的材料进行分类。它基本上是系统中振动输入与系统振动输出的比率。例如,某个机械隔振器的传递率为70%。这表明70%的振动传递到隔离器,而不是系统。

什么是阻尼?

这是一个过程,在这个过程中动能转化为热量,以耗散系统中的能量。阻尼有三种基本类型,包括粘性阻尼、固体/结构阻尼和库仑阻尼。大多数隔离器中的阻尼旨在降低固有频率下的振动振幅。理想的隔离器是在其隔离区域具有最小阻尼且在固有频率下具有最大阻尼的隔离器。

什么是固有频率?

这是物体自然振动的频率。如果不涉及外力,以共振或自然频率振动的材料可能永远振动。但力总是作用在振动的材料上,并带走能量。这种被称为阻尼的现象可以消除振动。

理解和应用固有频率的概念对所有现代工程设计都很重要。如果一个系统被设计成以共振频率振动,由此产生的振荡会产生较大的振幅。这可能导致振动、部件劣化,甚至结构失效。

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