怎样判定铁粉与铁屑的阻尼

黄花地丁

将弯管内放入一堆铁粉或铁屑测试弯管的振动状态，能不能将弯管与铁粉或铁屑组成的系统简化成由弹性元件（弯管）+阻尼元件（铁粉）组成的系统？
铁粉或铁屑放入弯管中是属于什么类型的阻尼呢？流体阻尼or库伦阻尼or辐射阻尼or固体内阻尼？
试验发现铁屑引起的阻尼比铁粉引起的阻尼大（加入铁屑时振动信号比加入铁粉时的信号衰减快），请问是由于这两种物质的哪些参数不同造成的这一结果呢？
请各位高手指教！！！

nonlinear

这两个实验的差别就是弯管内部放置的材料不同，其余实验条件都相同。我想不会因为是能量辐射造成振动衰减。也就不会是辐射阻尼了。

这个振动的能量终究是被转化为热能后而消耗的。由你的实验结果，表明振动过程中铁屑比铁粉能吸收更多的能量。我想这种能量的转化是通过铁屑之间和铁屑与弯管内壁的摩擦来实现的（放入铁粉的实验亦然），我猜想因为铁屑的不规则性，铁屑之间以及铁屑与弯管内壁的摩擦系数可能会大得多。若两个实验中，物质间的正压力差不多。那么铁屑应该会产生更多的耗能。

黄花地丁

原帖由 nonlinear 于 2009-5-11 12:33 发表

                               
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这两个实验的差别就是弯管内部放置的材料不同，其余实验条件都相同。我想不会因为是能量辐射造成振动衰减。也就不会是辐射阻尼了。

这个振动的能量终究是被转化为热能后而消耗的。由你的实验结果，表明振动过程中 ...

请问楼上的，物质间的正压力指的是什么呢？试验过程中，所有的条件确实是相同的。

nonlinear

就是铁屑之间以及铁屑与弯管内壁的摩擦力大小应该和他们表面的粗糙程度和与滑动垂直方向的压力有关。

当然这个也是根据你的实验结果的一种猜测。
个人意见，仅供参考。

黄花地丁

非常感谢！

VibrationMaster

对某一特定尺寸，铁粉之间不容易发生相对运动，而铁屑相对容易，这样摩擦耗能多一点。当然需要综合评价，因为屑和粉之间也没有明确的界限

黄花地丁

谢谢各位的宝贵意见！
是不是可以不用过分追究到底是哪一类型的阻尼，而是从阻尼让系统耗能的角度出发，系统耗能多的阻尼就大。因此铁屑之间或铁屑与弯管之间的摩擦耗能多，所以阻尼较大。

VibrationMaster

细究起来，摩擦为非线性，用模态呀，固有频率呀这些线性系统的概念在数学上不能严格对应，所以就只能等效了

你的毕业论文还没弄完？

黄花地丁

由摩擦导致的阻尼是不是无法简化为线性粘性阻尼啊？如果振动很微小也不能简化吗？

nonlinear

等效成粘滞阻尼，纯粹就是为了有个与实验曲线比较吻合的解析解。
若振动太大，就会导致非线性（结构进入塑性），那么耗能就包括了阻尼耗能和塑性形变耗能，这时候用滞回曲线来计算等效粘滞阻尼是不合适的，因为滞回曲线的包络面积含有了塑性形变的耗能。
所以，一般应该在线性振动（小振幅）范围内，将结构的阻尼等效成粘滞阻尼