微處理器

[拼音]:dongli xizhenqi

[英文]:dynamic vibration absorber

利用共振系統吸收物體的振動能量以減小物體振動的裝置。

J.奧蒙德羅伊德等在1928年提出了動力吸振器的方法。其原理是在振動物體上附加質量彈簧共振系統(見圖),這種附加系統在共振時產生的反作用力可使振動物體的振動減小。當激發力以單頻為主,或頻率很低,不宜採用一般隔振器時,動力吸振器特別有用。如附加一系列的這種吸振器,還可以抵銷不同頻率的振動。圖中m1是振動物體的質量(千克);m2是動力吸振器的振動質量(千克);K1為振動物體的勁度(牛頓/米);K2為動力吸振器的勁度(牛頓/米);x1為振動物體的位移(米);x2為動力吸振器的位移(米);F1是物體所受的振動力(牛頓)。

動力吸振器的共振頻率,要設計成使主系統的振動等於零。動力吸振器的固有角頻率ωa要設計成等於需要吸收的激發角頻率ω,即:

上式表明在給定頻率的情況下,動力吸振器的質量越重,其彈簧越硬。通常,動力吸振器的質量為主系統質量的1/10至1/4。

圖中b的組合系統x1、x2可用下式求出:

式中

為主系統固有角頻率;

為動力吸振器固有角頻率;

為主系統靜態壓縮量;

為動力吸振器質量與主系統質量的比值。

當ω =ωa時:

x1=0

因此, m2不可過小,否則其振幅就會很大。設計動力吸振器時,要考慮能容許的最大振幅,上述m2就是據此選擇的。這也就是動力吸振器對主質量的作用力正好平衡了主系統質量上的作用力F1sinωt。

動力吸振器雖然主要是根據給定的頻率ω設計的,但也適用於與ω稍有不同的激發頻率。在這種情況下,m1的運動雖然不等於零,但振幅很小。阻尼越大,允許偏離越大。

在實際使用中,附加的質量彈簧系統的阻尼一般很小,如果加入阻尼來吸收振動,這種系統就成為一種阻尼器,稱為“阻尼吸振器”或“附加質量阻尼器”。阻尼吸振器的最佳值為:

式中n為吸振器的頻率比;δR為吸振器的阻尼比;ηa為吸振器的粘性阻尼係數;

J.C.斯諾登對三元件吸振器和雙吸振器的功能作過分析。三元件吸振器是由兩個彈簧和一個阻尼器組成,其頻率範圍較寬,中心部分效用可增加3分貝左右。

參考書目

C.M.Harris & C.E.Crede,ShockandVibration Hand-book,2nd ed.,McGraw-Hill Co., New York,1976.