2008年環保工程師專業知識四精選講義(15)
發布時間：2010-01-14 共1頁
二、阻尼減震的基本原理
固體振動時，使固體振動的能量盡可能多地耗散在阻尼層中的方法，稱為阻尼減震。
阻尼是指阻礙物體的相對運動、并把運動能量轉化為熱能或其他可以耗散能量的一種作用。
阻尼的作用主要有以下五個方面：
(1)阻尼有減小機械結構的共振振幅，從而避免結構因動應力達到極限造成結構破壞。
(2)阻尼有助于機械系統受到瞬間沖擊后，很快恢復到穩定狀態。
(3)阻尼有減少因機械振動所產生的聲輻射，降低機械性噪聲。
(4)可以提高各類機床、儀器等的加工精度、測量精度和工作精度。各類機器尤其是精密機床，在動態環境下工作需要有較高的抗震性和動態穩定性，通過各種阻尼處理可以大大提高其動態性能。
(5)阻尼有助于降低結構傳遞振動的能力。
從物理現象上區分，阻尼大致可分為以下6類：
(1)工程材料內阻尼
工程材料種類繁多，盡管其耗能的微觀機制有差異，宏觀效應卻基本相同，都表現為對振動系統具有阻尼作用，因這種阻尼起源于介質內部，故稱為工程材料內阻尼。
(2)液體的黏滯阻尼
在實際工程中，各種結構往往與流體相接觸，而大部分流體都具有一定黏滯性，當這些結構相對其周圍流體介質運動時，后者給前者以運動阻力，對振動物體做負功，使其損失一部分機械能，這些機械能最終轉變為熱能。
(3)結構阻尼與庫侖摩擦阻尼
相互壓緊的兩個表面有滑動趨勢，或者出現相對滑動時，這兩個表面上立即產生一對方向相反的力，這就是干摩擦力，也叫做庫侖阻尼力。
(4)沖擊阻尼
沖擊阻尼是另一種結構耗能方式。工程中可以通過設置沖擊阻尼器來獲得沖擊阻尼，例如砂、細石、鉛丸或其他金屬塊、以至于硬質合金等，均可用做沖擊塊，以獲得沖擊阻尼。
(5)輻射阻尼
當振動物體帶動周圍連續介質運動時，振動物體的一部分運動能量以波的形式傳播出去。這些能量的絕大部分不再回到振動物體上，因此，振動物體損失了這部分能量，其宏觀表現相當于存在做負功的阻尼力，這就是輻射阻尼。
(6)磁電效應阻尼
機械能轉變為電能的過程中，由磁電效應產生阻尼，家用電度表中阻尼結構實質上就是機械能與電能的轉換器，它產生的磁電效應可以稱之為渦流阻尼。
阻尼減震的簡要原理是，阻尼可使沿結構傳遞的振動能量衰減，還可以減弱共振頻率附近的振動。常用的阻尼材料是那些具有顯著內損耗、內摩擦的材料，典型的如瀝青、橡膠以及其他一些高分子材料。
