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减振设计的准备工作

 伊伊爸 2022-07-21 发布于湖北
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结合视频,尝试回答:

1视频中涉及到的减振设计的准备工作有哪几个?

2、用较少的点拟合响应谱线的注意事项是什么?

3、减振器中的结构阻尼是如何设置的?

4、各阶模态的粘性阻尼如何设置?

5、设计频率、减振器的额定频率和产品实际频率的区别是什么?

1有三个:

1)谱线的提取和施加;

2)减振器单元的参数设置;

3)三个减振频率概念的区分。

2、第一,较少点的谱线RMS值应与原谱线接近;第二,较少点的谱线应为原谱线的包络线,这样设计才能够留有余量。

3、在减振器说明书上找到放大倍率Q,结构阻尼设置为1/Q。

4、如果是金属零部件(线弹性材料),则阻尼比推荐<1%;如果是金属装配件(线弹性材料),则设置为3%-7%;如果是橡胶材料,则设置为5%。

5、在减振设计中,有三个频率是需要认真区分开来的,否则会产生一些概念性的错误,导致设计失败。这三个频率分别是设计频率、减振器的额定频率和产品实际频率。

假设设计对象将来会不断受到一个50Hz和100Hz左右的正弦激励,且100Hz以后的高频响应需要过滤掉。那么我们在进行减振设计时,要注意两点:

a)为了起到高频衰减的作用,设计频率一定要小于100Hz;

b)要避免产品的固有频率在50Hz和100Hz附近(以防共振)。

于是,我们初步定为80Hz(为什么要初定80Hz而不是其他频率?这个是根据经验来的,且设计本身就是个不断迭代的过程)。

接下来,我们开始寻找市场上80Hz左右的减振器,这个80Hz实际上就是减振器的额定频率,因为每一种类型的减振器都是有其额定负载的。

比如我们购入的80Hz的减振器额定负载可能是80kg,但是我们的实际负载却是100kg,这会出现什么情况呢?这意味着最终的设计频率实际上并不是80Hz,而是根据以下公式(来自于百度图片)粗略折算出来的:

图片

在上式中,频率与质量开方的倒数成正比,于是我们最终的设计频率实际上是72Hz。

表面上看来,72Hz是可以满足我们的需求的,因为它符合我们开篇的两点注意事项。

但是,最终产品设计出来却可能不行,甚至出现共振。

为什么呢?

因为产品本身也有刚度,我们能够选用减振器,能够用上述简单公式推算,都是把产品当成了刚体,认为连接减振器的结构刚度是无穷大的,这是不可能的。

产品自身的刚度使问题变得复杂化。如果把结构也当成一个刚度较大的弹簧的话,可以借助如下的题目算出最终刚度(图片来自于百度)。

图片

看到没?产品自身的刚度使最终的频率变小,如果小到接近50Hz,那么就会发生共振。实际频率可以通过测量得出,比如对于我们的算例而言,产品实际频率会降到51Hz也说不定!

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