【加分贴】探讨冲击和振动的阻尼和传递率（transmissibility）

aresaran

本加分帖分别探讨冲击和振动的阻尼的传递率的定义，隔振等问题：

通常传递率定义为输出和输入的物理量之比，比如力或者速度，可以是频域或者时域；
线性和非线性（阻尼）系统的共振
试验测量
振动隔离，等


回复者均加分

FreddyMusic

机械振动和橡胶减震这一块主要靠实验。
有些理论模型，但都有局限。需要因地制宜。
实验是检验真理的唯一标准。
但是实验很花钱，也花时间。

有时候学理科、工程的人要向学经济、社科的人学习。
学经济、社科的人不做实验，但是他们照样出理论..... 真是令人佩服啊。

feiying319

不知道楼主这个加分贴主要是做什么的，传递率确实都是输出和输入，这种简单的理论在机械振动类书上都是。
我了解的隔振好像是通过频率的耦合来实现。
相对于传统实验，现在更趋向于虚拟实验。实验很直接，但也确实不符合现在高效率，低成本的要求。
个人感觉：振动问题的解决的还是需要数学理论来解决，而数学理论也是人们最难看懂，最难理解，也是最不想去看的部分。

icefox163

我现在做一个机床的分析，想提高固有频率，

不知道怎么处理结合面。哪位高手做过这方面的东东，

来这里的一定是高手吧.

(我的回答很题目不太相关，不用加分，希望也不要删帖）！

jinpingzhu

不认同 transmissibility 理解成为 阻尼的传递率。

LZ是博士吗？ 还是我理解太浅？

john152

“阻尼的传递率”这个概念确实还值得商榷，我对振动传递率的理解是：
振动传递率分为很多种，常见的有位移传递率、加速度传递率等。
对于汽车来讲，位移传递率就是指车体的某个方向的振动位移相对于同向激励位移的比值，经过悬架系统作为振动传递的中介，这个值是随时间变化的。

aresaran

4# icefox163
单自由度固有频率等于sqrt(K/M)
所以直接的提高固有频率的方法可以是提高刚度或者降低质量，可以沿着这个思路思考

aresaran

5# jinpingzhu
可能传递率这个翻译不太准确，我不太清楚中文这个叫什么。
我所讨论的是
Force Transmissibility= Force transmitted to Support/Applied Force,
Motion Transmissibility=System Velocity/Support Velocity
通常这些量都是频域内的量。

当然，这些定义并不是最准确的，也可以定义时域的传递的峰值力和激励幅值之比。
尤其对于冲击，这个定义就更不唯一了。

jinpingzhu

8# aresaran

同意
Force Transmissibility= Force transmitted to Support/Applied Force,
Motion Transmissibility=System Velocity/Support Velocity

我对此的理解是结构在外激励下的响应（加速度，位移，载荷等），而且我认为结构的阻尼不会因为有隔振系统而发生变化，阻尼的效应是抑制响应，越大的阻尼，相同激励下结构响应越小，而且能比较快的稳定下来。

结构的响应如何，取决于外激励跟结构的固有频率的关系，外激励离开固有频率越远，响应越小，隔振系统的本质是改变了结构的固有频率，使之远离固有频率，因为固有频率和支撑刚度有关系，越刚性的支撑，固有频率越大。

大家应该知道ansys里面的harmonic analysis，你会发现hamonic analysis得到的结构应力在固有频率激励下最大，然后随着远离固有频率迅速降低，阻尼的输入使得相应减小，所以就算是在固有频率激励下， harmonic analysis 得到的结构的应力比认为阻尼是0的 modal analysis 小很多。

aresaran

8# aresaran  

同意
Force Transmissibility= Force transmitted to Support/Applied Force,
Motion Transmissibility=System Velocity/Support Velocity

我对此的理解是结构在外激励下的响应（加速度，位移 ...
jinpingzhu 发表于 2009-5-22 09:14

" harmonic analysis 得到的结构的应力比认为阻尼是0的 modal analysis 小很多"
modal analysis主要是提取频率和mode，怎么会有应力

jinpingzhu

10# aresaran

那个模态其实就是对应固有频率下结构的位移图，同样可以得到相应的应力，只是这个应力没有实际意义，因为阻尼不可能是0。

aresaran

10# aresaran  

那个模态其实就是对应固有频率下结构的位移图，同样可以得到相应的应力，只是这个应力没有实际意义，因为阻尼不可能是0。
jinpingzhu 发表于 2009-5-23 00:49

对，通常modal analysis都是normalized过的振形，因为振幅值没有意义。
而modal dynamics 或者说harmonic analysis比implicit和explicit，是对线性系统有效的方法；非线性系统implicit和explicit就是必需的。

jinpingzhu

我是机械专业毕业的，振动确实是机械里面比较难得一门课程。在对承受动载荷的结构（或者机械产品），主要就是设计其固有频率，避开外激励频率，如果不能避开，就要快速通过固有频率，比如很多旋转机械（存在转子）在启动的过程中，转速从零增加到额定转速，外激励频率随着转速一样增加，由于连续结构的固有频率是无穷多个的，所以可能会有交叉，一般都会通过 Campbell 图来分析，使得交叉点越少越好，不能避开的要迅速通过。

改变结构的固有频率一般有改变边界条件，比如支撑的刚度，还有改变结构质量分布，在改变结构质量分布的时候，其刚度也会随之变化。

欢迎讨论。

eizhihua602

隔振分析好难搞，我们公司主要是靠测试

youcai

我个人觉得传递是能量的传递。选择关心的物理量是位移还是速度等等，就有了对应的位移/速度传递率等。仅仅是传递率并不能准确的描述系统，因为经过系统以后振动的频率、相位等可能都会变化。。。。

能准确描述系统的应该是系统矩阵A，或者传递函数等。。。

关于隔振，激励频率应该是系统固有频率1.414倍以上或者0.707以下。。。。。

shock_isolator

个人认为隔离振动通过阻尼的耗散作用可以较好的实现能量的衰减,
但是冲击隔离恐怕不能仅仅依靠阻尼了,
较好的方式应该是隔振器能够将冲击能量储存然后再慢慢释放,
释放的过程中再实现能量的耗散.

skyhawkwu

传递率应该是个无量纲的量，它表示系统之间的能量传递。上面说的速度传递率和位移传递率的说法不太多，好像用机械阻抗或者导纳来代替。

skyhawkwu

16# shock_isolator
振动的隔离的确是通过阻尼来耗散能量，但是阻尼太大也不好，到了高频段的隔振效果太缓慢。目前的抗冲击一般采用直接的限位或者阻尼耗散实现，二者的目的不同。其中限位是保证位移，阻尼耗散是降低加速度

hepey

具有弹性和质量的物体都具有固有频率和对应模态的，没有约束时为物体的自由模态，当存在约束时，约束是当做边界条件处理的。
阻尼对振动幅值影响比较大，尤其是对物体在固有频率激振时的响应幅值。阻尼对固有频率有一定影响，但特别小，一般在计算固有频率时不考虑阻尼的影响。

liweicai990

我的毕业课题就是船上设备的振动问题   目前遇到很多困难  国内的缓冲器不管是设计和制造都很落后  现在我们自己设计的弹簧阻尼一体式缓冲器  在国内很难找到能做的  
由于涉密  就不多说了