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1、机械振动粘性阻尼第1页,共12页,2022年,5月20日,3点4分,星期四受力分析kx阻尼振动微分方程令称 为振动系统的固有角频率,称 为衰减系数k2第2页,共12页,2022年,5月20日,3点4分,星期四讨论:1)当n p ,即p ,即1时,阻尼较大,即过阻尼,不再是周期性的了, 无振动发生。如下图所示。3)当n p ,即1时,临界阻尼状态,临界阻尼情况是振动系统刚刚不能作准周期振动,而很快回到平衡位置的情况,应用在天平调衡中。过阻尼临界阻尼4第4页,共12页,2022年,5月20日,3点4分,星期四如果振动系统还有周期性外力 作用在质量m上,使系统产生振动,则这种振动称为受迫振动。引起受
2、迫振动的周期性外力称为激振力。 外力、位移、速度、加速度都可能激起系统振动,统称为激振函数。kQ(t)1.2、具有粘性阻尼振动的受迫振动 实验表明,物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于激振力的频率,跟物体的固有频率没有关系。5第5页,共12页,2022年,5月20日,3点4分,星期四受力分析kx当外力为基础运动时(如地震或地基振动),就是惯性式测振传感器的力学模型。6第6页,共12页,2022年,5月20日,3点4分,星期四2、粘性阻尼在惯性测振传感器中的应用2.1、位移传感器力学模型及原理壳体附着在被测物体振动表面上,并与后者一同振动。xH被测表面连同壳体振动x 质块m的振动实际上,只能测
3、得质块与壳体相对运动:y=x- xH但是,在特殊设计下,可以测出被测表面振动位移。7第7页,共12页,2022年,5月20日,3点4分,星期四其运动方程为:这是一个二阶常系数非齐次线性方程。受力分析K(x-xH)8第8页,共12页,2022年,5月20日,3点4分,星期四因此,上方程式的特解为:所以,可以得到质块与壳体之间的相对运动振幅Y和相位差 。设xH为谐波运动,即 则9第9页,共12页,2022年,5月20日,3点4分,星期四频率比,其中 表示激振频率,这里:表示系统固有频率。阻尼比,满足质块与壳体之间的相对运动振幅Y和相位差 分别为:10第10页,共12页,2022年,5月20日,3点4分,星期四当 ,激振频率远大于系统固 有频率时, 可见,得到的相对位移y实际上反映了被测对象的振动位移xH,因为y=x-xH,所以x=0。这时就是位移传感器。11第11页,共12页,2022年,5月20日,3点4分,星期四幅频响应曲线2.2、粘性阻尼特性从幅频曲线看:1)当z1时,yxH;2)当z1时,相对位移y0, 3)当z1时,发生共振,阻尼比的影响很大。因此,只要合理选择阻尼比,就可以扩大传感器的使用范围。Y/xH1的范围最大。的影响:1)当z1时, 的影响不大,可以不计阻尼的影响;2)在z1的区域内,的影响很大,当变大时, y/xH也变
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