機(jī)械振動(dòng)--第03課單自由度系統(tǒng)：阻尼自由振動(dòng)(已修改)
2025-03-05 10:20 本頁(yè)面
【正文】 機(jī)械振動(dòng) (Mechanical Vibration) 交通與車(chē)輛工程學(xué)院 剛憲約 2022年 11月 8日 第 四 課 單自由度系統(tǒng) ： 阻尼自由振動(dòng) 前課需要掌握的內(nèi)容 ? 運(yùn)動(dòng)方程的建模方法 ? 牛頓第二定律 ? 機(jī)械能守恒 dE＝ 0 ? 虛功原理 ? 運(yùn)動(dòng)方程的解 ? 求解方法 ? 解的形式：幅值與相位 ? 固有頻率 ? 固有頻率計(jì)算方法 ? 求解特征方程 ? 單位加速度法 ? 能量法 主要內(nèi)容 1. 引言 2. 粘性阻尼系統(tǒng) 3. 庫(kù)侖阻尼與結(jié)構(gòu)阻尼 主要內(nèi)容 1. 引言 2. 粘性阻尼系統(tǒng) 3. 庫(kù)侖阻尼與結(jié)構(gòu)阻尼 1. 引言 ? 什么是阻尼？ ? “阻”和“尼”均有“阻礙”、“阻止”的意思 ? 比如汽車(chē)上常用的液壓筒式減振器，其內(nèi)部的工作缸被活塞分成上下兩腔，并充滿(mǎn)液體。當(dāng)活塞與工作缸有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，強(qiáng)迫液體經(jīng)過(guò)活塞上的閥在上下腔運(yùn)動(dòng)，液體經(jīng)脫閥時(shí)產(chǎn)生的阻力，使運(yùn)動(dòng)能量變?yōu)闊崮芎纳⒌簟? ? 阻尼是用來(lái)度量系統(tǒng)自身消耗振動(dòng)能量的物理量。在理論分析中最常用的阻尼是氣體和液體的粘性阻尼，它是由于氣體或液體在某些機(jī)械部件中運(yùn)動(dòng)，因而擴(kuò)散到氣體或液體中的熱量等能量耗散的度量。 1. 引言 ? 振動(dòng)系統(tǒng)的無(wú)阻尼振動(dòng)是對(duì)實(shí)際問(wèn)題的理論抽象。如果現(xiàn)實(shí)世界沒(méi)有阻止運(yùn)動(dòng)的話(huà)，整個(gè)世界將處在無(wú)休止的運(yùn)動(dòng)中?？陀^實(shí)際是和諧的，有振動(dòng)又有阻尼，保證了我們生活在一個(gè)相對(duì)安靜的世界里。 ? 最常見(jiàn)的阻尼是 ? 粘性阻尼 viscous damping ? 庫(kù)侖阻尼（干摩擦阻尼） Coulomb damping ? 結(jié)構(gòu)阻尼 structural damping ? 我們將著重討論粘性阻尼，如果沒(méi)有特殊說(shuō)明，有阻尼系統(tǒng)就是粘性阻尼系統(tǒng)。 主要內(nèi)容 1. 引言 2. 粘性阻尼系統(tǒng) 3. 庫(kù)侖阻尼與結(jié)構(gòu)阻尼 粘性阻尼器 基于流體力學(xué)，作用于活塞上阻力的大小近似地表示為 vDdLpdF22d44????????? ??? 這表明，粘性阻尼器的阻尼力與速度成正比，方向與速度相反，這時(shí)阻尼系數(shù)為 24 ???????DdLc ?? 粘性阻尼 ? 若物體以較大速度在空氣或液體中運(yùn)動(dòng)，阻尼與速度平方成正比。但當(dāng)物體以低速度在粘性介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)（包括兩接觸面之間有潤(rùn)滑劑時(shí)）可以認(rèn)為阻尼與速度成正比。 粘性阻尼振動(dòng)系統(tǒng) 在線(xiàn)性振動(dòng)理論中規(guī)定，由粘性阻尼引起的粘性阻尼力的大小與相對(duì)速度成正比，方向與速度方向相反。阻尼系數(shù) c 為常數(shù)。單自由度系統(tǒng)阻尼振動(dòng)的模型如圖所示 ,與阻尼自由振動(dòng)相比，增加一個(gè)阻尼器。按照前面講述的建立系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程的方法可得 x k c m 粘性阻尼振動(dòng)系
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