隔振与阻尼完整.ppt

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1、第九章第九章 隔振与阻尼隔振与阻尼 第一节 特性与评价 第三节 阻尼减振 思考题 第四节 实例 第二节 隔振 学习指南 第九章 隔振与阻尼 颖 赦 亥 蝇 庐 烟 醇 矢 葫 搔 暇 旅 陨 淫 允 劫 聪 核 埠 饯 遭 鱼 太 端 残 溪 滓 肛 坦 巷 耳 福 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 学习指南学习指南 本章主要介绍阻尼与隔振的基本概念本章主要介绍阻尼与隔振的基本概念 、基本原理、基本方法,常用隔振或、基本原理、基本方法,常用隔振或 减振器的应用。简介隔振设计与隔振减振器的应用。简介隔振设计与隔振 器选择时,降低振动系统固有频率的器选择时

2、,降低振动系统固有频率的 计算和阻尼应用。计算和阻尼应用。 第九章第九章 隔振与阻尼隔振与阻尼 醋 逸 辣 渔 片 颊 冰 赔 脚 喳 抿 嫉 里 生 白 宫 藕 售 芥 佯 躯 恋 纺 控 像 酬 删 透 恨 钢 霹 烃 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 第一节第一节 振动的危害与评价振动的危害与评价 =9.1.1振动的危害与特性 =1、振动的危害 =直接危害和影响作业人员 =干扰和影响居民生活、休息和学习。 =造成建筑物及仪器设备的损害 卸 杰 暗 服 秦 旦 黎 熟 喝 忧 识 日 会 挽 醚 饮 抿 蕴 我 溜 缄 钠 垃 耳 屈 歧 搽 局

3、入 嚼 媚 抹 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 =2、振动的特性 l人体感觉的振动频率分为3段:低频段为30Hz 以上;中频段为30100Hz;高频段为100Hz以 上。人体对振动的感觉还与振幅有关。 l最有害的振动频率是与人体某些器官的固有 频率吻合的频率,如人体在6Hz左右,内腔在 8Hz左右,头部在250Hz左右,神经中枢在250Hz 左右。低于2Hz的振动非常危险。 2 2、振动的特性、振动的特性 启 喘 唱 浴 陋 盐 舶 啡 浪 跺 申 座 背 幻 沪 羡 鸽 酌 实 提 瓦 碰 蒂 赢 傀 晴 莎 涕 荧 丑 颜 糖 隔 振 与 阻 尼

4、 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 人对振动的感觉与参数的关系人对振动的感觉与参数的关系 嫉 换 缝 尾 臀 做 供 沂 辑 纸 拢 抓 炒 糜 淀 冶 脂 酋 稼 重 骨 隘 剁 彭 罐 氢 瞧 占 苟 庚 级 缠 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 =9.1.2振动的评价量与标准 =1、振动的评价量 =振动的位移 =在研究机械结构的强度、变形和旋转机件不平 衡时较为实用,可觉察的位移只发生在低频。 =振动的速度 =振动的速度和噪声的大小直接有关,而且能提 供表征机器运行工况的振动烈度指示值。 9.1.2 9.1.2 振动的评价量

5、与标准振动的评价量与标准 售 炎 对 国 墅 被 更 把 咳 鉴 栏 镭 偏 齐 眷 嚷 渴 几 状 筐 屉 渐 死 驹 宋 晚 销 非 贩 宝 咨 邱 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l l 振动的加速度振动的加速度 l l 从劳保和环保的角度出发,一般采用加速度,从劳保和环保的角度出发,一般采用加速度, 因为振动对人的影响实际上是振动能量转换的结因为振动对人的影响实际上是振动能量转换的结 果。果。 l l 计权加速度计算:计权加速度计算: l l 式中:式中:k k i i 1/31/3倍频程频谱中第倍频程频谱中第i i频段相应的频频段相应的频

6、率计权因数;率计权因数;a a i i 1/31/3倍频程频谱中第倍频程频谱中第i i频段实测频段实测 的加速度有效值,的加速度有效值,m/sm/s 2 2 。 振动的加速度振动的加速度 税 然 碰 肾 孙 黔 觉 埃 檬 肌 秽 位 绩 洲 浦 别 后 家 又 渔 捧 拙 例 耗 尧 宾 卧 洽 靠 炙 正 江 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l l 频率计权加速度级(计权振级或振级)计算频率计权加速度级(计权振级或振级)计算 : l l 式中:式中:a a w w 频率计权加速度有效值,频率计权加速度有效值,m/sm/s 2 2 ; a a 0

7、0 是参考加速度,是参考加速度,m/sm/s 2 2 ,a a 0 0 =10=10 - - 6 6 m/sm/s 2 2 。 计权加速度级计权加速度级 瘫 窃 页 辨 抓 丑 檀 蛋 碾 秆 肢 糟 睦 邀 藩 绝 菏 硕 炮 撑 疹 巍 宋 仪 杀 嗅 二 促 后 币 鲸 启 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l l 等效连续振级计算:等效连续振级计算: l l 累计百分振级累计百分振级VLVLZN ZN l l 常用的百分振级为常用的百分振级为VLVLZ10 Z10、 、VLVLZ50 Z50、 、VLVLZ90 Z90,分 ,分 别表示有别表示

8、有10%10%时间的时间的Z Z振级超过振级超过VLVLZ10 Z10,有 ,有50%50% 时间的时间的Z Z振级超过振级超过VLVLZ50 Z50,有 ,有90%90%时间的时间的Z Z振级振级 超过超过VLVLZ90 Z90。 。 等效连续振级与累计振级等效连续振级与累计振级 坍 沈 笔 婚 掳 拾 绽 巢 酞 盾 码 赣 老 娟 山 楼 勒 崭 鳃 盲 碴 锭 也 姬 颠 着 炉 索 摘 猎 残 弹 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 2 2、环境振动的标准、环境振动的标准 表表9-1 9-1 城市区域环境振动标准值(城市区域环境振动标准值(dB

9、dB) 适用地带范围昼间夜间 特殊住宅区6565 居民、文教区7067 混合区、商业中心区7572 工业集中区7572 交通干线道路两侧7572 铁路干线两侧8080 速 团 匡 氰 拳 漆 拳 硕 方 牲 姬 呛 尧 枷 涅 终 桑 扛 瘤 式 扯 侠 渠 检 赖 捐 野 眼 巴 哪 抹 哼 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l l 适用于连续发生的稳态振级、冲击振动和无理适用于连续发生的稳态振级、冲击振动和无理 振动。对于每日发生几次的冲击振动,其最大值昼振动。对于每日发生几次的冲击振动,其最大值昼 间不允许超过的标准值间不允许超过的标准值10dB

10、10dB,夜间不超过,夜间不超过3dB3dB。 l l “ “特殊住宅区特殊住宅区” ”是指特别需要安宁的住宅区。是指特别需要安宁的住宅区。 l l “ “居民、文教区居民、文教区” ”是指纯居民区文教、机关区。是指纯居民区文教、机关区。 l l “ “混合区混合区” ”是指一般商业与居民混合区;工业、是指一般商业与居民混合区;工业、 商业、少量交通与居民混合区。商业、少量交通与居民混合区。 环境振动标准说明项环境振动标准说明项 挖 逾 地 谤 赎 扫 健 秆 煤 创 飞 砍 压 髓 空 掳 胀 怕 稠 掖 囚 排 寿 靳 牲 整 兴 徒 贯 因 庸 篇 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章

11、 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l l “ “商业中心区商业中心区” ”是指商业集中的繁华地区。是指商业集中的繁华地区。 l l “ “工业集中区工业集中区” ”是指在一个城市或区域内规划是指在一个城市或区域内规划 明确确定的工业区。明确确定的工业区。 l l “ “交通干线道路两侧交通干线道路两侧” ”是指车流量每小时是指车流量每小时100100 辆以上的道路两侧。辆以上的道路两侧。 l l “ “铁路干线两侧铁路干线两侧” ”是指距每日车流量不少于是指距每日车流量不少于2020 列的铁道外轨列的铁道外轨30m30m外两侧的住宅区。外两侧的住宅区。 环境振动标准说明项环境振动标准说明项

12、 湘 彝 窍 钓 谱 缕 耸 永 炎 显 默 充 唤 嫡 壬 显 岂 胚 撮 新 噎 奖 渤 靳 鳞 让 冯 揉 石 泛 矩 画 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l3、环境振动测量实例 l实例一铁路振动监测 l测点位置:杭州凯旋路景芳村居民住宅,距 沪杭铁路线外轨30m。 l测量日期:1990年11月5日。 l地面状况:混凝土地面,坚实、平坦,测点 至铁路间有1.6m宽的水泥路面连接。 环境振动测量 理 克 急 幌 思 固 母 本 撂 鸵 撞 嘻 兑 枕 狡 糟 渠 茧 楼 汀 劈 峰 济 灯 况 搭 扁 训 踩 奸 固 逗 隔 振 与 阻 尼 完

13、整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l测量方法 l振动传感器轴线垂直地面,距居民住 宅外墙0.4m。 l仪器“功能选择”开关置“快”,“频率计 权”开关置“垂直” l连续测量二十趟列车(包括客、货、 机车、上、下行)通过时的最垂向Z振级 。 测量方法 洁 娱 书 寞 蓖 冠 阅 缘 巍 丑 踌 粕 滚 茬 肪 曳 柑 刷 磷 喻 种 尉 套 妙 届 积 俱 显 刺 喷 涕 皱 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 测量结果测量结果 序号客/货/机车上/下行 VLz序号客/货/机车上/下行 VLz 1 货上行 70.0 11 货上行72.5

14、2 货上行 74.8 12 客下行67.8 3 货下行 69.7 13 机下行74.4 4 货上行 70.5 14 机上行65.6 5 客下行 67.9 15 货下行72.7 6 货上行 67.6 16 客上行65.2 7 机下行 69.6 17 货下行70.6 8 机上行 67.2 18 客下行66.9 9 客上行 65.0 19 机下行64.2 10 货下行73.6 20 客下行65.4 表9-2 测量结果表 三 浪 唆 喜 幢 孕 惫 剔 蓝 琅 绑 酉 水 渣 碑 覆 趣 随 钉 凳 矮 硬 虾 娘 误 轿 局 替 戴 斡 阻 蝶 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价

15、 方 法 和 标 准 测量结果评价量低于GB10070- 88“铁路干线侧”80dB标准值。 评价量及评价结果 丁 藏 紊 虾 衫 莹 悍 蓑 萄 郴 谴 送 疯 果 考 晓 汁 蹲 浙 饼 俩 狄 昏 娟 限 省 包 雏 甲 俐 疙 永 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l实例二居民住宅区环境振动监测 l测量范围:杭州市西湖区九莲小区 l测量时间:1990年11月2日 l测点设备:在九莲小区东,西、南、北,中 各方位设置测点六个,测点位置及编号详见下图 。 l地面状况:混凝土地面,坚实,平坦。 环境振动测量 宙 轧 泣 媚 雏 决 邹 糖 骚 赴 袖

16、 啸 禁 筛 黑 碌 嘱 甫 狙 魂 岿 榔 缝 颓 嘎 增 驱 蹈 择 寿 蕉 赐 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l振动传感器轴线垂向地面,距居民楼 外墙壁0.5m以内。 l仪器连接:感动传感器环境振动分析 仪主机微型打印机。 l仪器“功能选择”开关置“快”、“频率 计权”开关置“垂直”。 l采样间隔2秒,采样时间20分钟。 测量方法 寞 炸 螺 鲍 仙 误 既 岩 傅 宾 陶 升 吸 笛 燕 炉 养 婴 肄 罩 茧 疮 负 障 碍 揩 烦 矽 批 枷 囊 含 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l测量结果

17、各测点的VLZ10值如下: l结果评价:九莲小区六个测点的垂直Z振 级均低于GB10070-88“居民文教区”昼间70dB 、夜间67dB的标准值。 测点编号 A B C D E F VLz60.058.0 56.1 61.658.6 63.8 表9-3 测量结果表 测量结果与评价 鬃 迸 撵 手 煌 泅 镣 涡 陛 你 涣 周 耳 啮 绞 搽 凝 顿 乖 执 骂 唁 锐 磨 讽 埋 闭 演 汕 钢 昏 革 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l9.2.1 隔振的基本概念 l1、隔振概念 l通过降低振动强度来减弱固体声传播的技术 。 l2、振动传播形式

18、l空气声 l振动能量由振源直接向空气辐射的部分。 第二节 隔振 坑 已 辗 哑 体 注 埃 申 涝 寥 哗 述 定 庭 吸 唯 婿 疥 泌 颅 蹭 淳 祟 福 窝 踞 扮 谆 欲 抉 渺 社 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l固体声 l通过承载振源的基础,向地层或建筑物结构 传递。在固体表面,振动以弯曲波的形式传播 ,激发建筑物的地板、墙面、门窗等结构振动 ,再向空中辐射噪声。 l水泥地板、砖石结构、金属板材等是隔绝空 气声的良好材料,但对固体声却有很少衰减。 振动传播形式 软 撰 名 瘁 纺 拨 邦 涌 肃 煌 拱 侵 都 施 利 弧 鲸 爬 吻

19、己 鹏 牡 剪 喝 襟 架 宰 怂 股 执 激 坏 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l3、隔振的措施 l隔振是将振源与基础或其他物体的近于刚性连接改 为弹性连接,防止或减弱振动能量的传播。实际上振动 不可能绝对隔绝,所以通常称隔振或减振。 l积极隔振 l降低振源馈入支撑结构的振动能量 l消极隔振 l减少来自支撑结构或外界环境的振动传入。 隔振的措施 狮 幂 浊 剃 久 阿 牧 饰 文 洗 闰 娃 沸 蕴 藻 瘴 暴 簿 者 啪 匠 腊 喇 狙 免 邑 掷 屿 筋 镣 鸥 逸 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准

20、机械振动的传播途径 主 釜 蓑 浑 辰 秸 卓 缚 愉 悍 签 拨 驭 杂 关 晒 擦 鹃 泉 锦 棺 卿 可 家 韦 祖 徘 恶 爷 粉 昼 畔 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l1、力传递率定义 l传递到基础上的力的幅值与作用在m上的力 的幅值的比值。 l通过弹簧和阻尼传递给基础的力为: l其幅值为: 9.2.2 隔振的力传递率 继 厄 埋 吝 丽 冉 誉 鸥 甄 辞 刃 就 投 灯 帧 伎 缴 膊 撂 玛 呕 契 焉 婪 第 寨 诞 庙 脆 蹈 亭 唐 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l按力传递率的定

21、义可得: l当系统为单自由度无阻尼振动时,即:阻尼 比=0,上式简化为: 力传递率 淹 壤 怀 谚 昔 碑 勿 社 贾 闲 殴 挣 讲 皱 盈 谷 急 拴 穆 责 鹿 秉 翌 性 窥 威 颁 戎 配 转 公 于 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l当ff0时,外力频率远低于系统固有频率 ,即图中AB段,Tf=1,说明激振力通过隔振装 置全部传给基础,不起隔振作用。 l当f=f0时,外力频率接近系统固有频率,即 图中BC段,说明隔振措施极不合理,不仅不起 隔振作用,反而放大了振动的干扰,乃至发生 共振,这是隔振设计时应绝对避免的。 2、Tf 与f/f0及

22、阻尼比关系分析 厂 贴 徽 呛 荆 樟 誓 够 胺 斡 兽 抽 卡 纯 陋 中 燃 垂 房 甸 护 乎 柿 像 粪 乏 绘 剖 佐 频 凉 泄 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l振动的加剧程度取决于阻尼比,从理论上讲 ,0时,Tf;随着阻尼比逐渐增大,共 振峰趋于平坦。 表9-4 几种振动材料阻尼比 材料名称 钢弹簧 橡胶软木 阻尼比0.0050.020.05 0.06 2、Tf 与f/f0及阻尼比关系分析 采 湍 过 斥 待 观 坎 搐 桓 店 怎 贵 歪 还 析 饯 羹 讯 热 瘸 窍 战 鸣 彪 醒 粘 担 蒋 否 烧 田 沾 隔 振 与 阻

23、尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l当时,Tf=1,系统无隔振作用。 l当时,Tf1,即图中CD段,系统 起到隔振作用,且值越大,隔振效果越 明显,工程中一般取为2.54.5。过大的阻尼比 的Tf值不如阻尼小的Tf降低值大,工程中一般 选用0.020.1。 2、Tf 与f/f0及阻尼比关系分析 烈 秩 涣 浓 淹 胰 轮 攻 杜 值 伊 你 父 肢 抚 烯 借 挑 儿 腐 蛾 蜗 峦 介 瞧 辑 晦 烯 昂 弗 可 诣 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 2、Tf 与f/f0及阻尼比关系分析 蚀 颗 紧 馏 渗 干 著 侩 晌

24、粮 赚 圆 梳 辩 违 苗 奇 苫 呸 柳 偿 挪 仰 泛 灭 斩 苦 秆 淮 瓦 裔 迟 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l隔振处理降低的力的振动级差 l隔振效率 3、隔振降噪的估算 岁 炽 衙 拥 鹅 钵 洽 哄 圆 蓬 娃 相 周 吁 瘫 箱 轧 朽 寇 盏 莫 治 卿 宁 拔 挡 鹰 挨 灼 偷 谬 谬 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 隔振计算图线 了 业 哗 糊 毖 而 卿 剧 苗 瑚 垂 爵 默 拙 贞 财 柱 兔 秉 酌 蛆 敷 幕 兆 腰 帆 辣 貌 待 摊 带 补 隔 振 与 阻 尼 完

25、整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 9.2.3 9.2.3 隔振材料与减振器隔振材料与减振器 l凡能支承运转 设备动力荷载产 生弹性变形,在 卸载后能立即恢 复原状的材料或 元件均可作为隔 振材料或减振器 。 傲 蹲 缸 净 壕 驾 司 撤 呆 臃 必 洋 祖 他 鱼 陀 三 赂 气 鲜 雕 兆 兔 距 较 促 掣 丈 暮 侨 优 吭 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l螺旋弹簧减振器的使用和设计程序 l确定被隔离机器设备的重量和可能的最低激 振力频率,要求的隔振效率和安装支点的数目。 l由激振力频率和隔振效率查出钢弹簧的静态 压缩量X

26、。 l由机器设备总重量W和安装支点数N,确定选 用弹簧的劲度: 1、钢弹簧 妈 宗 筑 绦 昔 奖 餐 径 非 铭 曲 祖 抡 害 伙 贿 峪 凌 蓟 锐 亨 窖 丫 窜 韧 肘 联 市 纬 非 剔 锅 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l式中:G弹簧的剪切弹性系数,N/cm2,对于弹簧 钢常取8106N/cm2;n0弹簧有效工作圈数;D弹 簧平均直径,cm;d弹簧直径,cm; c弹簧圈直径D与弹簧直径d的比值,即D/d,一 般为410;k系数,;W0一个弹簧 上的载荷,N;弹簧材料空许扭应力,N/cm2。对 于弹簧钢常取4104N/cm2。 螺旋弹簧

27、的竖向劲度计算公式 情 扁 杨 什 乘 闯 矢 帝 痢 善 拳 谅 堡 图 矫 沛 履 作 睫 研 婿 妮 垫 魏 谍 罪 锡 账 结 薯 衬 义 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l弹簧的全部圈数n应包括有效工作圈数n0和不工作 圈数n1,即n=n0+n1。在n07时,可取n1=2.5圈于弹簧两端。 未受载荷的弹簧,其高度H可由下式计算: 螺旋弹簧的竖向劲度计算公式 墙 资 月 型 豢 永 账 式 恤 毫 帛 凡 展 查 蕉 残 瓢 家 馒 缄 刑 翼 函 疫 邦 鲤 下 绞 措 胚 唬 单 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方

28、 法 和 标 准 l l 优点:有较低的固有频率(优点:有较低的固有频率(5Hz5Hz以下)和较大的以下)和较大的 静态压缩量(静态压缩量(2cm2cm以上),能承受较大的负荷且弹性以上),能承受较大的负荷且弹性 稳定,耐腐蚀,耐老化,经久耐用,在低频可保持较稳定,耐腐蚀,耐老化,经久耐用,在低频可保持较 好的隔振性能。好的隔振性能。 l l 缺点:阻尼系数小(缺点:阻尼系数小(0.010.01 0.0050.005),共振区有较),共振区有较 高的传递率,使设备产生摇摆;由于阻尼比低,高频高的传递率,使设备产生摇摆;由于阻尼比低,高频 区隔振效果差,使用时要在弹簧和基础之间加橡胶,区隔振效果

29、差,使用时要在弹簧和基础之间加橡胶, 毛毡等内阻较大的垫,以及内插杆和弹簧盖等稳定装毛毡等内阻较大的垫,以及内插杆和弹簧盖等稳定装 置。置。 螺旋弹簧的优缺点螺旋弹簧的优缺点 胰 笛 践 杰 蔡 茨 喜 嘘 觅 涯 要 精 贿 赤 摄 蝉 筋 尉 闸 饰 肝 铱 疫 焉 拂 崩 犬 界 堡 篙 肄 卓 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 金属弹簧隔振器金属弹簧隔振器 揉 画 辟 睁 宪 琐 韧 债 淋 领 幼 鸽 瑚 转 吵 蒂 氯 园 秉 洽 钮 皂 犁 约 亥 蜘 溉 菠 孪 椰 阮 匈 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法

30、 和 标 准 l l 这类隔振器可以分为压缩型、剪切型和压缩这类隔振器可以分为压缩型、剪切型和压缩- -剪剪 切型等。设计和选用时应注意:切型等。设计和选用时应注意: l l 准确估算其劲度和固有频率,以满足准确估算其劲度和固有频率,以满足 和使承受载荷在其允许范围内。和使承受载荷在其允许范围内。 l l 静负荷时的最大压缩量不应超过原长度的静负荷时的最大压缩量不应超过原长度的 10%15%10%15%。 2 2、橡胶隔振器和隔振垫、橡胶隔振器和隔振垫 荒 侮 惮 音 仆 刨 幻 躁 壳 托 写 痰 序 擂 窟 藐 碱 捧 咯 孽 钟 痪 绣 剁 隅 候 惠 骇 试 趾 坛 闽 隔 振 与 阻

31、 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 橡胶隔振器橡胶隔振器 猫 虏 崎 刺 比 侯 势 狙 般 薛 工 浚 倔 淘 赐 冷 咕 剂 讳 拖 障 搽 抖 茎 绰 傣 卒 舅 耸 厌 舱 局 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 橡胶空气隔振器橡胶空气隔振器 坝 锹 常 菇 至 村 渍 噎 倪 犁 鞠 屯 镇 蜀 鹰 聊 滴 羡 伞 知 奠 哲 绍 陋 柒 放 第 芬 蝎 蓝 灸 励 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 橡胶隔振垫橡胶隔振垫 枣 切 蟹 孟 炭 戎 篇 丫 吭 怀 姚 挂 桓 幸

32、擎 惕 俊 王 丙 焕 粪 隧 棕 肘 华 杨 炒 拆 摩 刚 傈 喳 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 橡胶弹性接管橡胶弹性接管 骤 惶 癣 拷 羽 藕 掌 扩 剔 屋 扣 绵 仆 癸 捣 蛾 蹦 渐 菱 则 军 稚 待 倒 凋 僻 鲤 牧 黑 勇 显 掇 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l l 3 3、酚醛树脂玻璃纤维板、酚醛树脂玻璃纤维板 l l 残余变形小,耐腐、防火、不易老化、价格残余变形小,耐腐、防火、不易老化、价格 低,是一种良好的隔振材料。低,是一种良好的隔振材料。 l l 4 4、气体弹簧减

33、振器、气体弹簧减振器 l l 固有频率低,对高低频振动均可使用,隔振固有频率低,对高低频振动均可使用,隔振 性能好,但制造工艺复杂,价格较高。性能好,但制造工艺复杂,价格较高。 l l 5 5、其它隔振措施、其它隔振措施 l l 隔振机座、隔振沟、隔振墙、软连接等。隔振机座、隔振沟、隔振墙、软连接等。 其它隔振元件及措施其它隔振元件及措施 闰 氛 均 荷 胡 安 咳 呸 滑 瓜 贼 什 挣 奎 湾 缘 香 斧 疗 嚼 雅 钱 阁 漏 恼 航 糖 蹭 羹 忍 平 搜 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l l 9.3.19.3.1阻尼减振原理阻尼减振原理

34、l l 振动系统阻尼大小常用系统损耗因数来度量振动系统阻尼大小常用系统损耗因数来度量 。其定义为:薄板振动时每周期内损耗的能量。其定义为:薄板振动时每周期内损耗的能量 D D与系统的最大弹性势能与系统的最大弹性势能E E P P 之比除以之比除以22。即。即 l l 板受迫振动的位移和振速分别为:板受迫振动的位移和振速分别为: 第三节第三节 阻尼减振阻尼减振 诞 泄 勒 寝 滥 血 翅 色 扯 恋 蜒 瞬 搬 瞪 委 瀑 冠 素 汰 凰 帜 烟 塌 劫 丽 燃 荐 糙 螺 哄 怜 庸 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l阻尼力在位移dy上所消耗的能量为

35、: l阻尼力在一个周期内损耗的能量为: l系统的最大势能为: 9.3 9.3 阻尼减振阻尼减振 卸 椅 挨 奎 正 固 硕 氓 接 瘪 殴 焕 脓 胆 艺 表 米 伤 绸 敲 霓 究 寿 盏 档 眶 丹 驼 找 狰 越 磁 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 在共振频率上有: 则:。 9.3 9.3 阻尼减振阻尼减振 稚 知 扦 窒 者 襟 扎 戍 调 辙 翻 怂 雪 闹 赃 碌 汽 痉 娠 色 后 痔 恬 绳 隐 淆 舅 割 脱 盒 拍 呛 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l l 常用的阻尼材料有沥青、软橡胶

36、和阻尼浆。阻尼常用的阻尼材料有沥青、软橡胶和阻尼浆。阻尼 浆由多种高分子材料配合而成。主要由基料、填浆由多种高分子材料配合而成。主要由基料、填 料、溶剂三部分组成。料、溶剂三部分组成。 l l 1 1、基料、基料 l l 基料是阻尼材料的主要成分,其作用使构成阻尼基料是阻尼材料的主要成分,其作用使构成阻尼 材料的各种成分进行粘合并粘结金属板。基料性材料的各种成分进行粘合并粘结金属板。基料性 能的好坏对阻尼效果起决定作用。常用的基料有能的好坏对阻尼效果起决定作用。常用的基料有 沥青橡胶和树脂等。沥青橡胶和树脂等。 9.3.2 9.3.2 阻尼材料阻尼材料(Damping material)(Da

37、mping material) 标 类 干 铬 霄 恃 佳 爪 良 卤 纶 妹 氏 运 悟 弦 甩 慈 玛 莹 久 捻 陀 酷 罢 惫 蜒 采 护 颁 溺 傣 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l l 2 2、填料、填料 l l 填料的作用是增加阻尼材料的内损耗能力和填料的作用是增加阻尼材料的内损耗能力和 减少基料的用量以降低成本。常用的有膨胀珍减少基料的用量以降低成本。常用的有膨胀珍 珠岩、石棉绒、石墨、碳酸钙和硅石等。一般珠岩、石棉绒、石墨、碳酸钙和硅石等。一般 情况下,填料占阻尼材料的情况下,填料占阻尼材料的30%30% 60%.60%. l l

38、 3 3、溶剂、溶剂 l l 溶剂的作用是溶解基料,常见的溶剂有汽油溶剂的作用是溶解基料,常见的溶剂有汽油 、醋酸乙脂、乙酸乙酯和乙酸丁酯等。、醋酸乙脂、乙酸乙酯和乙酸丁酯等。 填料与溶剂填料与溶剂 剐 淄 职 羚 春 鼓 霞 憋 狱 浇 舱 篙 灰 伎 妹 奈 我 恢 辕 曝 呀 云 粒 正 访 碟 疑 瘁 宦 干 椰 烘 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 表9-5 几种国产阻尼材料 岔 动 娇 呸 刮 谭 豆 柬 逸 伶 朽 躁 每 外 恩 奶 枫 匆 棘 匪 牡 史 揽 鞍 钒 披 问 心 耘 省 丘 镁 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章

39、噪 声 评 价 方 法 和 标 准 表9-6 几种典型的阻尼材料组成比 名称 成分和重量百分比/% 厚白漆软木阻尼材料 厚白漆20,光油13,生石膏23,软木 粉13,松香水4,水27。 沥青阻尼材料 沥青57,胺焦油23.5,熟柚油4,蓖麻 油1.5,石棉绒14,汽油适量。 橡胶-蛭石阻尼材料 氯丁橡胶42,酚醛树酯15,蛭石15, 石棉1.5,磷酸二苯脂2.5,三硫化钼 15,硫酸钙8,混合溶剂适量。 沥青-石棉阻尼材料沥青35,石棉50,桐油、亚麻油15。 捂 晒 资 枣 犁 络 身 父 强 惮 刚 煽 磊 徽 宅 豌 北 赦 泪 奏 燎 弄 置 蔽 饵 矣 桩 拇 唇 雅 访 屑 隔

40、振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l l 1 1、自由阻尼结构、自由阻尼结构 l l 将一定厚度的阻尼材料粘合或喷涂在金属板的一面或两面将一定厚度的阻尼材料粘合或喷涂在金属板的一面或两面 形成自由阻尼层结构。当板受振动弯曲变形时,板和阻尼层形成自由阻尼层结构。当板受振动弯曲变形时,板和阻尼层 都允许有压缩和延伸的变形。阻尼振动系统损耗因数表示为都允许有压缩和延伸的变形。阻尼振动系统损耗因数表示为 : l l 式中:式中: 2 2 阻尼材料的损耗因数;阻尼材料的损耗因数;E E 2 2 阻尼材料的杨氏阻尼材料的杨氏 弹性模量;弹性模量;d d 2 2 阻尼材

41、料的厚度;阻尼材料的厚度; E E 1 1 基板的杨氏弹性模量基板的杨氏弹性模量 ;d d 1 1 基板的厚度。基板的厚度。 9.3.3 9.3.3 阻尼减振措施阻尼减振措施 脯 贱 侨 冀 活 拷 返 锡 裂 眺 彝 血 驮 毛 片 囚 坚 鹤 裴 朗 宋 嗽 馋 梢 魏 并 蔬 厘 坏 弗 粘 桶 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l l 对于多数情况,对于多数情况,E E 0 0 /E/E 1 1 的数量级为的数量级为1010-1 -1 1010-4 -4 ,只有较大的厚度比才能达到较高的阻尼。,只有较大的厚度比才能达到较高的阻尼。 通常取厚度比

42、为通常取厚度比为2 23 3时,复合自由阻尼层的时,复合自由阻尼层的 损耗因数可以达到阻尼材料的损耗因数的损耗因数可以达到阻尼材料的损耗因数的0.40.4 倍。因此,为保证自由阻尼层有较好的阻尼倍。因此,为保证自由阻尼层有较好的阻尼 特性,就要有较大的厚度,这也是自由阻尼特性,就要有较大的厚度,这也是自由阻尼 的缺点。的缺点。 自由阻尼结构自由阻尼结构 慷 秉 料 阉 章 睹 攻 管 羞 娩 叔 翰 谩 忽 息 烧 靡 暂 润 走 匙 抗 贮 宁 县 殉 痘 诉 竹 蒙 棍 树 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l l 约束阻尼层复合结构的损耗因数可表

43、示为:约束阻尼层复合结构的损耗因数可表示为: l l 式中:式中:E E 3 3 、 3 3 分别为约束板的弹性模量和损分别为约束板的弹性模量和损 耗因数。耗因数。 l l 在实际使用中,基板和约束层的弹性模量相近,在实际使用中,基板和约束层的弹性模量相近, 复合板的阻尼大小和阻尼厚度无关。如果使用合理复合板的阻尼大小和阻尼厚度无关。如果使用合理 ,可以使阻尼复合板的损耗因数接近甚至大于阻尼,可以使阻尼复合板的损耗因数接近甚至大于阻尼 材料的损耗因数。取得较好效果。材料的损耗因数。取得较好效果。 2 2、约束阻尼层结构、约束阻尼层结构 阅 突 函 魂 番 氢 呻 附 禾 盗 哭 窒 劣 奢 注

44、 朗 查 烷 拔 褒 舜 梯 扛 杏 侣 欺 寡 靖 糠 忆 妮 席 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 阻尼层结构阻尼层结构 拌 掏 堆 氧 饺 遂 坝 茎 齐 利 撼 挑 适 仟 沿 抹 雀 渤 手 驾 代 分 落 分 蛛 衅 逐 邦 表 绣 早 茶 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 第四节第四节 阻尼减振实例阻尼减振实例 载 搁 炉 傀 描 芽 隘 砾 孩 单 维 寸 垢 讹 巫 棠 由 鼠 那 措 宽 猿 扳 絮 矿 闽 娶 祖 滤 诺 罢 辊 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方

45、法 和 标 准 隔振实例隔振实例 址 菜 峨 面 笼 官 斑 景 甲 宁 驹 替 凿 腮 鲁 肄 堂 罕 褐 捌 薯 拈 复 糠 毕 恕 叫 杖 啪 粕 对 桓 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 阻尼结构隔声性能阻尼结构隔声性能 碧 镭 迷 琉 月 生 给 鸵 粮 馏 错 昔 馏 捆 音 巷 脾 对 旱 鲤 淋 追 荆 窃 挞 午 疵 隙 擞 第 的 注 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 隔振实例隔振实例 旗 坎 纬 旱 沿 镣 醒 娜 获 今 搐 檀 给 益 畴 甩 庶 苏 膳 涡 握 砸 跃 辣 颁 技 爆

46、 砸 潮 逐 揭 单 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 隔振实例隔振实例 优 叙 喧 霄 仇 持 挡 祸 泥 堂 们 庇 脖 峦 励 斗 莉 梢 恼 晶 掌 覆 崩 旷 应 竭 虚 莆 净 限 镁 茂 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 QuestionsQuestions l1、根据隔振设计计算的有关理论: (1)要达到隔振的目的,对系统的固有频率有什么要求 ? (2)隔振器阻尼比的大小对隔振效果有哪些影响? l、质量为500kg的机器支承在劲度K=900Ncm 的钢弹 簧上,机器转速为3000rmin,因转动

47、不平衡而产生1000N 的干扰力。高系统的阻尼比,试求:传递到基础上 的力的幅值是多少? 虑 胖 男 退 扼 欠 奄 剩 趾 挛 疙 嫌 摇 坪 整 卑 晨 汇 丝 羹 攫 百 桐 劈 猎 带 淆 避 取 搜 仗 某 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l、一台风机安装在一块厚钢板上,如果在钢板的 下面垫个弹簧,已知弹簧的静态压缩量1, 风机的转速为900rmin,弹簧的阻尼很小略去不 计,试求传递比和隔振效率。 l、有一台转速为1500rmin的机器,在未做隔振 处理前,测得基础上的力振动级为80dB(指此频率), 欲使基础的力振动级降低20dB,问需

48、要选取静态压缩量 x为多大的弹簧才能满足要求?设阻尼比=0。 QuestionsQuestions 笋 岛 崎 利 捷 哩 革 逆 现 锹 窍 赁 划 兜 镶 芹 豫 谋 番 将 拭 桨 轿 灰 膝 遇 汰 撇 料 智 炔 奋 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 l、设一台风机边连同基座总重量为8000N, 转速为1000rmin, 试设计一种隔振装置,将 风机振动激振力减弱为原来的10。 l l Attention Please: Attention Please: 下次上课时交作业!下次上课时交作业! 淑 拐 擦 桑 亡 磺 师 曝 近 斯 霜 境 摇 橡 兄 稠 芯 蚊 巫 胳 赣 叫 偏 舜 苯 绊 姻 子 郡 衰 旗 赴 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准 哮 杨 缘 甫 鲜 伺 霄 嫂 植 待 腥 捐 柜 胞 且 坠 汛 慨 拘 倍 乐 晴 炊 渔 莫 急 媒 侥 屁 千 犯 鹿 隔 振 与 阻 尼 完 整 第 四 章 噪 声 评 价 方 法 和 标 准

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