扭转弹簧阻尼器的作用_扭转弹簧阻尼

2024-11-25 14:06:37

1.阻尼状态是什么状态？

2.振动系统三要素

3.ansys中弹簧阻尼单元的设置

4.汽车减震器原理结构图

扭转弹簧阻尼器的作用_扭转弹簧阻尼

设置扭转弹簧spline刚度曲线的常规步骤如下：

1）首先通过file/import/file type->test data/create spline/file to read->选择你自己的位移-阻尼力曲线（特性曲线），注意以txt格式形式，第一列为位移，第二列为阻尼力，在independent column index中填入1；

2）导入后，可在edit/modify中修改该spline表，并在右侧view as选择plot，可以看到该曲线的形状；

3）然后，修改弹簧属性，stiffness coefficient->spline:F=f(defo),选择你刚导入的spline曲线即可。

注：对于需要调整的参数，在view as选择plot直观的可见，然后回到 View as 选择 Tabular Data内修改，可循环进行检查-修正-检查。

阻尼状态是什么状态？

马桶下落时带动转轴转动，通过螺旋把阻尼油从大孔方向向小孔方向挤压。一般用于盖板重量较重的情况，里面充满一定数量的阻尼油，中间有一根转轴，转轴加工成螺旋状，从小孔方向排出，所以只能慢慢排出，从而实现马桶缓降功能。

阻尼有助于减少机械结构的共振振幅，从而避免结构因震动应力达到极限造成机构破坏；阻尼有助于机械系统受到瞬时冲击后，很快恢复到稳定状态。

阻尼有助于减少因机械振动产生的声辐射，降低机械性噪声。许多机械构件，如交通运输工具的壳体、锯片的噪声，主要是由振动引起的，用阻尼能有效的抑制共振，从而降低噪声。

扩展资料：

当ζ = 1时的解为一对重实根，此时系统的阻尼形式称为临界阻尼。现实生活中，许多大楼内房间或卫生间的门上在装备自动关门的扭转弹簧的同时，都相应地装有阻尼铰链，使得门的阻尼接近临界阻尼，这样人们关门或门被风吹动时就不会造成太大的声响。

在实际振动中，由于摩擦力总是存在的，所以振动系统最初所获得的能量，在振动过程中因阻力不断对系统做负功，使得系统的能量不断减少，振动的强度逐渐减弱，振幅也就越来越小，以至于最后的停止振动，像这样的因系统的力学能，由于摩擦及转化成内能逐渐减少，振幅随时间而减弱振动。

百度百科--阻尼作用

百度百科--阻尼

振动系统三要素

任何一个振动系统，当阻尼增加到一定程度时，物体的运动是非周期性的，物体振动连一次都不能完成，只是慢慢地回到平衡位置就停止了。当阻力使振动物体刚能不作周期性振动而又能最快地回到平衡位置的情况，称为“临界阻尼”，或中肯阻尼状态。如果阻尼再增大，系统则需要很长时间才能达到平衡位置，这样的运动叫过阻尼状态，系统如果所受的阻尼力较小，则要振动很多次，而振幅则在逐渐减小，最后才能达到平衡位置，这叫做“欠阻尼”状态。

补充定义：一个系统受初扰动后不再受外界激励，因受到阻力造成能量损失而位移峰值渐减的振动称为阻尼振动。系统的状态由阻尼率ζ来划分。不同系统中ζ的计算式不同，但意义一样。把ζ＝0的情况称为无阻尼，即周期运动；把0<ζ<1的情况称为欠阻尼；把ζ>1的情况称为过阻尼；把ζ＝1的情况称为临界阻尼，即阻尼的大小刚好使系统作非“周期”运动。与欠阻尼况和过阻尼相比，在临界阻尼情况下，系统从运动趋近平衡所需的时间最短。

ansys中弹簧阻尼单元的设置

振动泛指物体在某一位置附近的往复运动。这里的物体既可以是飞机、车辆、船舶和建筑等大型宏观物体，也可以是微粒、分子、原子和光子之类的微观物质。

振动产生原理

振动是一种常见的力学现象，任何物体只要有惯性和弹性，在激励作用下就会发生振动。引起机械或结构振动的原因是各种各样的，例如：

旋转机械转动质量的不平衡分布，传动装置中齿轮加工误差，轴承的缺陷和不良润滑等都会引起机器的振动;汽车在不平路面上行驶会导致车身振动，车辆通过桥梁时会使桥梁结构产生振动;飞机与空气作用、海浪与船舶作用都可以导致飞机与船舶结构的振动;大桥或高层建筑在地震波和风的作用下同样会产生振动。

振动的危害及利用

对于多数机器和结构来说，振动带来的是不良后果。振动会降低机器的使用性能，如机床振动会降低工件的加工精度，测量仪器在振动环境中无法正常使用，起重机振动使货物装卸或设备吊装发生困难。

由于振动，机器和结构会受到反复作用的动载荷，这将降低机器和结构的使用寿命，甚至导致灾难性的破坏故。如大桥因共振而毁坏，烟囱因风致振动而倒塌，汽轮机轴因振动而断裂，飞机因颤振而坠落等。

虽属罕见，但都有记录。1940年美国华盛顿州Tacoma海峡大桥通车仅四个月就因为8级大风引起颤振而坍塌。此外，机器和结构振动往往伴随着噪声，这是由于振动在机器或结构小传播时会辐射声音，从而形成噪声。

振动和噪声对环境造成影响，严重时可以损害人体健康。振动传递给人体，除了引起不适，还会影响操作人员对机器或设备的操控，降低工作效率。人如果较长时间暴露于振动噪声环境中，会感到身心疲惫;振动噪声严重超标时将损害人的听力和运动机能。

当然振动并非全无是处，也有可以利用的方面。例如，工厂里使用的振动输送机和振动筛、道路使用的振动压路机和铁路使用的碎石道床捣固车、建筑工地使用的风镐和混凝土浇捣工具、日常使用的钟表、电子装置和很多乐器都是利用振动原理工作的。

寻求控制和消除振动的方法，可以减少振动的不良后果和危害。寻求大体内容可以概括为以下几个方面：

①确定振动系统的固有频率和振型，预防共振的发生。

②计算系统的振动响应，确定机器或结构受到的动载荷以及振动能量水平。

③研究平衡、隔振和减振方法，减少振动的不良影响。

④进行振动测试，通过试验分析振动系统的特性和产生振动的原因，以便对振动进行有效控制。

⑤振动技术的利用。

振动系统的要素

系统之所以会产生振动是因为它本身具有质量和弹性，阻尼则使振动受到抑制。从能量观来看，质量可储存动能，弹性可储存势能，阻尼则消耗能量。当外界对系统做功时，系统的质量就吸收动能，使质量获得速度，弹簧获得变形能具有了使质量同到原来位置的能力。这种能量的不断转换就导致系统的振动，系统如果没有外界不断地输入能量，则由于阻尼的存在，振动现象将逐渐消失。因此，质量、弹性和阻尼是振动系统的三要素。此外，在重力场中，当质量离开平衡位置后就具有了势能，同样产生恢复力。如单摆，虽然没有弹簧，但可看成等效弹簧系统。

1、质量

在力学模型中，质量被抽象为不变形的刚体，质量元件对于外力作用的响应表现为一定的加速度。根据牛顿第二运动定律，若对质量作用力F，则此力和质量在与F相同方向获得的加速度x"成正比，表示为

F=mx"

式中，比例常数m为刚体质量，是惯性的一种量度。

对于扭振系统，广义力为扭矩M，广义加速度为角加速度ψ，则扭矩与角加速度成正比，表示为

M=Jψ

式中，比例常数J为刚体绕其旋转中心轴的转动惯量。质量m和转动惯量J是表示力(力矩)和加速度(角加速度)关系的变量。

通常认为质量元件是刚体(即不具有弹性特征)，不消耗能量(即不具有阻尼特性)，在对实际结构进行振动分析时，如果是突出某一部分的质量而忽略其弹性与阻尼，就得到没有弹性和阻尼的“质块”，同样可得到没有阻尼和质量的“弹簧”以及没有质量与弹簧的“阻尼器”等各种理想化的元件。

2、弹性

在力学模型中，弹簧被抽象为无质量而具有线性弹性的元件。弹性元件在振动系统中提供使系统恢复到平衡位置的弹性力，弹性力又称恢复力。恢复力与弹性元件两端的相对位移的大小成正比，即

F=-kx

式中，负号表示弹性恢复力F与相对位移的方向相反;k为比例常数，通常称为弹簧常数或弹簧刚度。扭转弹簧产生的是恢复力矩，扭转弹簧的位移是角度。