动力吸振现象及其在振动台上的应用

声振之家2019-06-30 19:53:34

本文根据声振论坛会员szdlliuzm发布的相关帖子整理而成。


动力吸振现象

一个单自由度振动系统(m1,k1)受简谐激励F1sinpt的作用,系统固有频率为:

若外激励频率为p=pn,则系统将发生共振,振幅会无穷大。在此系统上再附加上一个由质量m2弹簧系数k2组成的子系统,则只要使子系统的设计参数满足:

那么当激励频率仍为

此时,质量m1的振动幅值b1=0。这种现象称为动力吸振,附加的质量弹簧系统(m2,k2)称为动力吸振器。


在振动台上的应用

动力吸振现象是广大振动测试人员每天都会接触到的,只是大家不会去注意和重视,就象是天龙八部扫地僧一样不引人重视。


电动振动台上的耳轴隔振器其实就是一个动力吸器了,通过调节台体支架上的橡胶弹簧的松紧来调节台体的共振频率,以抵消振动扩展台面的低频率共振。耳轴采用空气弹簧隔振,直线轴承导向;大负载工作时,台体运动平稳;在垂直振动时可免用专用地基。这是振动台体说明书的内容,使用橡胶弹簧做减振器时,注意:在做5~20Hz,位移大于10mmp-p的振动试验,发现台体产生共振时,可以旋紧悬挂系统四只耳轴座内六角螺钉,其余情况均为松开状态。

苏试台体


亿恒台体


将振动台的动圈与扩展台面和试件简化成质量M1质量块,弹簧就是动圈的上下导轮和中心气囊组成的弹簧K1整个振动台的圆柱体及动圈、台面试件简化成质量M2质量块,弹簧K2就是台体支架上的四个减振空气弹簧了,或者是橡胶弹簧用压盖螺丝调节刚度的;整个振动台和支架的全部质量简化成质量块M3,振动台支架下面的四个减振橡胶块或空气弹簧就是弹簧K3了。

振动台动力吸振器原理图

M3K3构成了共振频率更低的动力吸振器,这就是振动台免地基的原理)


那么,如何利用动力吸器振的原理呢?例如,我们振动试验中使用的扩展台面都会存在一个共振频率,这在一定程度上限制了台面的使用范围,在不能更换更高的共振频率的台面时,或者是台体的推力受限时,导致无法更换台面,就可以在台面对称的位置,用螺丝安装一个弹簧和质量块组成的吸振器,目的要让吸振器的共振频率、等于台面的共振频率,这可以通过调节螺丝的松紧来改变吸振器的共振频率来实现。


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