《機械振動pa》ppt課件-文庫吧
2024-12-30 21:33 本頁面
【正文】 值時系統(tǒng)發(fā)生共振 。 ?當(dāng)激勵頻率 ω等于 ωd或 ωn時系統(tǒng)發(fā)生共振 。 ?當(dāng)響應(yīng)的相位角滯后激勵力的相位角 90176。 時系統(tǒng)發(fā)生共振 。如阻尼為 0， 則相位角突變 。 ?在位移 、 速度和加速度響應(yīng)幅值保持不變而激勵力幅值最小時系統(tǒng)發(fā)生共振 。 圖 F ω曲線 固有頻率的確定 共振的定義 ? ? ? ?222 211??????? 單自由度系統(tǒng)阻尼比和固有頻率的確定 共振 ( ω=ωn )時 ?21? 如果能測得 ω=ωn時的 X0， 并已知此時激勵力幅值 F0與彈簧剛度k， 則 阻尼比 或損耗因子 002 XkF??00XkF??Q因子 共振時系統(tǒng)最大動能或位能與系統(tǒng)每循環(huán)耗散能量之比的倍稱為 Q因子 。 共振時粘性阻尼每循環(huán)耗能： 20n XcE ???固有頻率的確定 單自由度系統(tǒng)阻尼比和固有頻率的確定 共振時最大動能與最大勢能相等 20202n 2121 XkXm ???????212/2n20n20 ???ckXcXkQ? ? ??? 1/ nn ?? h kQne /?hc ?對粘性阻尼 對結(jié)構(gòu)阻尼 通過測試手段獲得每周期耗能及共振振幅 固有頻率的確定 單自由度系統(tǒng)阻尼比和固有頻率的確定 半功率帶寬法 當(dāng)激勵頻率變化時，可得到 曲線 為曲線 的最大值， 為曲線上的點 2 半功率帶寬 幅頻響應(yīng)曲線 ? ? ?? ?0Xxam0X ? ? ?? ?0X? ? 2xam00 XX ??半功率點 與 2點對應(yīng)的頻率為 和 ，頻率差 1? 2? ? ?12 ?? ?固有頻率的確定 單自由度系統(tǒng)阻尼比和固有頻率的確定 1. 對具有粘性阻尼的系統(tǒng) n??? xam00n0 21 XkFX ??? ???? ? ? ? 22200212122 ???? ?????kFkFXX由半功率點的定義 ? ? ? ? 0821 2222 ???? ????? ? 08124 2224 ????? ????? ? 22422 8114421 ????? ??????? ? ? 22 1221 ??? ????固有頻率的確定 單自由度系統(tǒng)阻尼比和固有頻率的確定 當(dāng) 時 ， 可略去 ， ， ???1 ?2?? 212 ???? 2121 ?? ?? 2122 ??由冪級數(shù)展開公式 ( )： ? ? ?2/111 21 xxx ??????? ?? 11?? ?? 12??? 212 ????????2212n?????n12 2???? ??固有頻率的確定 單自由度系統(tǒng)阻尼比和固有頻率的確定 ??? ???nQ21? 在振動測量中，常用增益 Lx表示振幅與基準(zhǔn)振幅相比增大（或減少）的量。若以最大振幅為基準(zhǔn)，則在半功率點處的增益為： 單自由度系統(tǒng)阻尼比和固有頻率的確定 )()(lg10)(lg10 2m a x01202m a x0120 dBXXXXLx?? ??2. 對結(jié)構(gòu)阻尼系統(tǒng) n??? ?10xam0 kFX ?? ? ??? kFkF211 02220 ???? ? 2222 21 ??? ???? ? 01 222 ??? ?? 012 ??? ?? 012 ??? ???? ??12 ?? ??121?? ?? 122? ?? ?21122122 2 ??????? ?????221 ?? ??? ??? ??? 12? ? n12 /???? ??由半功率點的定義 或 固有頻率的確定 單自由度系統(tǒng)阻尼比和固有頻率的確定 旋轉(zhuǎn)失衡 ? 旋轉(zhuǎn)失衡是指高速旋轉(zhuǎn)機械由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心，即轉(zhuǎn)子質(zhì)量中心與轉(zhuǎn)軸中心不重合而引起的振動。 ? 動平衡就是利用質(zhì)量平衡的方法來減少以至消除這種振動的一種方法。 ? 凡是高速運轉(zhuǎn)的機械，如透平機，電動機以及機床主軸等其轉(zhuǎn)動部件均存在著旋轉(zhuǎn)不平衡的現(xiàn)象，一般都需經(jīng)過動平衡后才能使用。往復(fù)機械 (見圖 )也存在著類似的問題，可用類似的方法處理。 0)s i n()( 2222 ?????? kxdtdxcdt texdmdt xdmM ?轉(zhuǎn)動部分為 m 非轉(zhuǎn)動部分為 Mm 非轉(zhuǎn)動部分垂向位移 x(t) 轉(zhuǎn)動部分垂向位移 x(t)+esinwt tFtmekxxcxM e ??? s i ns i n2 ????? ???22202220)2()1(/)()( rrkFcmkFX??? ??????22222222)2()1()()( rrrMmecMkmeX????????????22222)2()1(rrrrmeMX ?????????? ???????? ?? ?? 2121 1 2tantan rrmk c ????0?????????? 0 ?r幅頻特性 0??????????0 meMXr幅頻特性圖 旋轉(zhuǎn)失衡 設(shè) 廣義坐標(biāo)為機器的位移 x， 向上為正 ， 坐標(biāo)原點在機器靜平衡時轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心 o。 旋轉(zhuǎn)失衡力學(xué)模型 轉(zhuǎn)子質(zhì)心位移為 tex ?sin?加速度為 tex ?? s in2???? ? ? ?texmxmMxcxk ?? s i n2?????? ?????temxkxcxM ?? s in2??? ???? ? temxkxhxM ??? s i n2??? ???對結(jié)構(gòu)阻尼 整理 設(shè)解 ? ? ? ???? tXtx ?s i n0? ? ? ? 2222021 ???????kemX? ? ? ? 222221 ???????Mem212a r c ta n??????? ? ? ?????2222021 ????emXM 2?? ? 222201 ??????em XM 21a r c ta n ?????對結(jié)構(gòu)阻尼 旋轉(zhuǎn)失衡 幅頻和相頻響應(yīng)曲線 討論： 相位角同簡諧激勵下的響應(yīng) ，而無量綱振幅隨無量綱頻率的變化如下表 。 粘性阻尼 結(jié)構(gòu)阻尼 emXM 0旋轉(zhuǎn)失衡 諧激勵 00 FkX0??1?????最大值位置 12?0 1??1 1 2?0 1??211 ???10 1??0 ?1 1 1??1 emXM 0旋轉(zhuǎn)失衡 諧激勵 00 FkX 旋轉(zhuǎn)失衡 靜失衡與動失衡
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