动力减振器的基本原理及其主要设计步骤

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　　一. 动力减振器的基本原理
　　动力式减振器是用弹性元件把一个附加质量块连接到振动系统中，利用附加质量M2的动力作用，使附加质量M2作用在系统上的力与系统的激振力大小相等、方向相反，从而达到消振、减振的作用。其基本原理图如下所示：

　　其动力学运动方程可表示为：

　　以无量纲频率λ为横坐标，以动力放大因子B1/δst为纵坐标作图，可得到其幅频特性曲线，如图2所示。其中B1为振幅，δst为主系统在激振力力幅P0作用下的静变形。

　　从图中可以看出以下几个方面的特征：

　　1. 无论阻尼ζ如何，幅频响应曲线均通过P、Q两点，也就是说频率比位于P、Q两点的频率比λ1、λ2的值时，主系统的受迫振动的振幅与阻尼ζ无关。

　　2. 令ζ=0的B1/δst与ζ=∞的 B1/δst 值相等，就可求得P、Q 的横坐标值λ1、λ2。

　　式中：
　　μ为减振器质量与主体结构的质量比，α为减振器与主体结构的固有频率比。

　　3. 既然无论ζ值如何，幅频响应曲线均通过P、Q两点。因此，B1/δst的最高点都不会低于P、Q两点的纵坐标。为了使减振器获得较好的效果，就应该设法减低P、Q两点，同时使两者相等，且为曲线上的最高点。研究工作表明为了使P、Q相等需适当选择频率比α。

　　经计算最佳频率比为：

　　由此可得到最佳阻尼比为：

　　二. 动力减振器设计步骤
　　1. 根据主系统的振动情况，测定振动频率ω，计算主系统的固有频率和振幅放大系数B1/δst 。然后根据要求计算质量比μ的值。

　　2、测定主系统的静刚度K1，然后算出主系统的当量质量M1，由M1和μ值，计算减振器质量M2 。

　　3、计算最佳频率比αop。由αop、 M2、 M1及K1计算减振器弹簧刚度K2。

　　4、计算减振器最佳阻尼比ζop 及相应的阻尼系数Cop：

　　最后根据相关的参数对动力减振器进行设计。

　　本文由声振之家参考百度文库中的《减振器动力学模型》讲义的部分内容整理而成。