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[结构力学] 固有频率与阻尼有关吗?

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发表于 2007-9-6 10:53 | 显示全部楼层 |阅读模式

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固有频率与阻尼有关吗?
一般情况下,阻尼越大,结构的响应越小
会不会出现阻尼越大,结构响应突然变大的想象呢?
假如会出现,可能的原因是什么?

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 楼主| 发表于 2007-9-6 11:11 | 显示全部楼层
怎么没有人说话呢?按照公式好象没有关系,可书上说小阻尼可以忽略对其的影响,好象又有关系,到底怎么回事呀,看在计算阻尼矩阵的时候一般都是采用质量和刚度阵乘以一个系数之和,可固有频率好象只和刚度和质量有关呀,有点糊涂,大家帮忙.
发表于 2007-9-6 15:44 | 显示全部楼层
阻尼越大,响应的幅值衰减越快,而不是越小,研究的是一个过程,而不是一个物理量!
发表于 2007-9-6 17:52 | 显示全部楼层
固有频率应该和阻尼无关;但实际共振频率会随阻尼的变化而变化。频率的定义在机械和电路里面有好多个:固有频率,共振频率,谐振频率,反谐振频率,并联谐振,串联谐振,最大最小。。。 。。。
如果纯机械定义:固有频率和阻尼无关,指位移无限大的频率。共振频率指位移最大的频率。两者关系为
共振频率=sqrt(1-2*damping ratio^2)*固有频率

阻尼越大,振幅越小。 随damping ratio变化,response 也变。好多书里面有。

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发表于 2007-9-6 19:48 | 显示全部楼层
有的书上有这样的说法:有阻尼固有频率和无阻尼固有频率。两者是有一些差别的。

而响应大小的变化与阻尼有关,是因为阻尼消耗了振动能量。特别是在共振区内。
发表于 2007-9-6 20:08 | 显示全部楼层

回复 #5 wanyeqing2003 的帖子

阻尼的变化使振动响应产生变化,但是与固有频率应该是没有关系的
发表于 2007-9-7 10:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 VibInfo 于 2016-4-13 15:15 编辑
原帖由 无水1324 于 2007-9-6 20:08 发表
阻尼的变化使振动响应产生变化,但是与固有频率应该是没有关系的

我昨天想查一查关于阻尼和固有频率方面的资料,太忙了,没顾得上。
待我有空再说。
发表于 2007-9-7 11:54 | 显示全部楼层
支持四楼的说法,建议指出具体设备,
说清楚什么的固有频率,与器阻尼器有无影响,
从系统方面考虑!
呵呵!
个人看法,请多指教
发表于 2007-9-7 15:04 | 显示全部楼层
在m.s.smith的结构动力学中有一句话:真实结构的阻尼系数值要比临界阻尼小得多,通常为临界阻尼值的2%-10%之间,这是的阻尼频率wd=sqrt(1-e^2),很接近无阻尼固有频率,所以在实践中用无阻尼固有频率代替。

所以这么看起来,阻尼是和固有频率有关的,只是工程上作了简化而已。
发表于 2007-9-8 08:26 | 显示全部楼层
严格来讲,阻尼对系统的固有频率不会有影响,但是对系统响应的峰值会有影响。
2.JPG
发表于 2007-9-8 09:59 | 显示全部楼层

回复 #10 wanyeqing2003 的帖子

赞成你的这种说法
发表于 2007-9-9 16:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 VibInfo 于 2016-4-13 15:15 编辑
原帖由 wanyeqing2003 于 2007-9-8 08:26 发表
严格来讲,阻尼对系统的固有频率不会有影响,但是对系统响应的峰值会有影响。

对你的说法很疑惑
都说了,阻尼对系统的固有频率不会有影响
看看你的贴图
一个是无阻尼固有频率
一个是有阻尼固有频率
无阻尼固有频率当然谈不上什么影响不影响,因为它本身就没有阻尼
有阻尼固有频率公式里可是带着阻尼呢,怎么会说没有影响?
要区分清楚,无阻尼情况是超级理想,在现实中不存在的
实际中,都是结构系统都是有阻尼的,那么固有频率只能是有阻尼固有频率
那么,固有频率就是和阻尼相关的
最后说一下,不管阻尼影响大小,只要有影响,就是有影响,不能因大小而费堕

[ 本帖最后由 无水1324 于 2007-9-23 16:59 编辑 ]

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发表于 2007-9-9 17:23 | 显示全部楼层

回复 #12 sh_lin30 的帖子

我们在做分析的时候,需要做物理简化,建立数学模型。这个过程就是把问题理想化,这样分析的结果必然与实际有差别。我们不能因为一点偏差,就否定模型,否定结果,否定理论。

在小阻尼的条件下,有阻尼固有频率和无阻尼固有频率非常接近,可以认为是一样的。工程上有这样处理的方法。比如,半功率带宽法,奈奎斯特圆拟合法等。

当阻尼比比较大时,就不能忽略阻尼对固有频率的影响。比如,当阻尼比大于0.5时,有阻尼固有频率就与无阻尼固有频率相差甚大。此时,可以利用峰值的位置,计算系统的固有频率和阻尼比的大小,比如,双峰法。
发表于 2007-9-9 19:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 VibInfo 于 2016-4-13 15:15 编辑
原帖由 wanyeqing2003 于 2007-9-9 17:23 发表
我们在做分析的时候,需要做物理简化,建立数学模型。这个过程就是把问题理想化,这样分析的结果必然与实际有差别。我们不能因为一点偏差,就否定模型,否定结果,否定理论。

在小阻尼的条件下,有阻尼固有频 ...

模态分析,你比我懂很多
可是,我要说,有影响就是有影响,
不能说,阻尼和固有频率无关

另外,如果我没有理解错的话
你说的只是试验模态分析中,固有频率的处理问题

那么,关于有限元模态分析呢?

[ 本帖最后由 sh_lin30 于 2007-9-9 19:34 编辑 ]
发表于 2007-9-9 19:35 | 显示全部楼层
在试验模态分析时,通过频响函数,我们可以拟合数据得到模态参数,包括固有频率、阻尼比、振型,质量和刚度
在有限元模态分析时,通过有限单元建模,利用无阻尼模态分析,我们可以得到模态固有频率、振型、质量和刚度,无法得到阻尼;

这里有一个问题,在无阻尼模态分析时,不考虑阻尼,得到的固有频率是真实的?
试验模态分析时,我们测试的是真实的物理结构,所以得到了真实的固有频率和阻尼比
而有限元分析时,我们建模不考虑阻尼,是一种理想化情况,得到的固有频率,和试验分析得到的固有频率,是对两个不同对象的分析,因而他们之间固有频率的比较和相关性分析都失去了基础

即使,我们在无阻尼分析后,再做有阻尼分析,那么这里的阻尼输入参数从何而来?
最好的情况,莫过于直接采用试验得到的阻尼
那么,有限元分析就是建立在试验分析基础之上,
那么,试验有误差,有限元得到的结果误差更能被放大

而最后,有限元分析结果和试验分析结果的对比和相关性分析还有什么意义?

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