[科普中國]-摩擦阻尼

定義

摩擦阻尼是一種計(jì)量方式，是指在進(jìn)行摩擦運(yùn)動(dòng)時(shí)其因摩擦生熱而使系統(tǒng)耗散能量程度的衡量。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，振動(dòng)控制一直都是一個(gè)重要課題，而由于摩擦對機(jī)械能耗散作用，摩擦減振被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、土木工程等領(lǐng)域，所以對摩擦阻尼特性的研究具有重要意義。

研究模型及參數(shù)二自由度摩擦阻尼模型二自由度模型：

摩擦阻尼損耗因子：

振動(dòng)系統(tǒng)的能量損耗主要是摩擦損耗，根據(jù)能量守恒原理總機(jī)械能耗散等于摩擦力所作的功，可以定義摩擦阻尼損耗因子。但由于自由振動(dòng)系統(tǒng)的摩擦力作功隨時(shí)間變化逐漸減小，而且不同系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性不同，所以取一個(gè)周期內(nèi)能量損耗來計(jì)算損耗因子。損耗因子可以表示為：

其中 ΔE 為一個(gè)周期內(nèi)摩擦耗散的能量，E為系統(tǒng)初始的總能量， η 為二自由度系統(tǒng)損耗因子。1

研究阻尼葉片的動(dòng)力特性模型研究阻尼葉片的動(dòng)力特性模型：

應(yīng)用管道金屬摩擦阻尼減振器管道作為輸送流體的重要結(jié)構(gòu)部件而被廣泛應(yīng)用口，但由于一些機(jī)泵設(shè)備自身存在壓力脈動(dòng)，同時(shí)管遭系統(tǒng)中分布有大量的閥門、彎頭、三通和盲板等，極易產(chǎn)生氣流激振，引起管道的劇烈振動(dòng)。振動(dòng)一方面可能會(huì)導(dǎo)致管路附件發(fā)生松動(dòng)、支撐結(jié)構(gòu)失效和焊縫開裂泄漏等故障。特別是對易燃易爆的氣體，輕則引起泄漏，重則發(fā)生爆炸等嚴(yán)重事故；另一方面管道振動(dòng)還會(huì)反向傳遞給機(jī)泵設(shè)備，甚至兩者之聞發(fā)生共振，導(dǎo)致機(jī)泵設(shè)備損壞。給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。金屬摩替阻尼戰(zhàn)拉器能夠有效拉塒管道系兢的振動(dòng)．管道徑向和軸由振動(dòng)降幅分別速到76“和83%。教缸器支撐槊輕向捶動(dòng)降幅迷92%；管遺振動(dòng)能量沒有被轉(zhuǎn)移至激振矗支撐槊，而是通過金屬摩擦阻尼戰(zhàn)振器與蕾道外壁的微摩擦作用將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為燕能耗散。3

高地隙農(nóng)機(jī)底盤懸架減振高地隙自走式農(nóng)業(yè)機(jī)械如噴霧機(jī)、去雄機(jī)等因其復(fù)雜的作業(yè)工況和獨(dú)特的工作特點(diǎn)，需要配備特殊的懸架系統(tǒng)以滿足其高離地間隙、大減振行程、便于四輪轉(zhuǎn)向和輪距調(diào)整的要求。這些懸架多以空氣彈簧為隔振元件，且由于結(jié)構(gòu)和空間限制沒有配備阻尼器，僅依靠輪胎和彈簧自身阻尼衰減振動(dòng)。當(dāng)機(jī)器以較高速度或在較差路況上運(yùn)行時(shí)，減振效果會(huì)受到較大影響。而作為一種實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、有效地衰減振動(dòng)的阻尼結(jié)構(gòu)，摩擦阻尼器具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如結(jié)構(gòu)簡單、成本低、維護(hù)少、耗散能量能力強(qiáng) ，在低頻、大振幅條件下具有較好地阻尼性能 。因此在工程結(jié)構(gòu) 、機(jī)械裝置 的減振方面具有了廣泛的應(yīng)用。4