非刚性锁定系统
阻尼zǔní
在电学中，它几乎意味着响应时间。
在机械物理中，系统能量阻尼振动的减少并不全是“阻力”造成的。就机械振动而言，一种是系统的机械能因为摩擦阻力产生的热量而降低并转化为内能。这种阻尼称为摩擦阻尼。另一种是系统引起周围粒子的振动，使系统的能量逐渐向周围辐射，成为波的能量。这种阻尼称为辐射阻尼。
摩擦需要稳定的时间！指针式万用表指针稳定的时候！
线性粘性阻尼是机械系统中最常用的阻尼模型。阻尼力R的大小与运动质点的速度成正比，方向相反，且R=-C，其中C为粘性阻尼系数，其值必须通过振动试验确定。由于线性系统的数学解法简单，工程上常根据一个周期内能量损失相等的原理，将其他形式的阻尼换算成等效粘性阻尼。物体的运动随系统的阻尼系数而变化。例如，在一个有自由度的振动系统中，[973-01]称为临界阻尼系数。其中是质点的质量，k是弹簧的刚度。实际粘性阻尼系数c与临界阻尼系数c的比值称为阻尼比。< 1称为欠阻尼，物体对数衰减振动；> 1过阻尼，物体慢慢回到平衡位置，没有振动。欠阻尼对系统的固有频率影响很小，但自由振动的振幅衰减很快。阻尼还可以显著降低* * *振动区附近的受迫振动振幅，而阻尼对远离* * *振动区的振幅影响不大。新出现的大阻尼材料和挤压油膜轴承减振效果明显。
在某些情况下，粘性阻尼不能完全反映机械系统能量耗散的实际情况。因此，在研究机械振动时，也建立了迟滞阻尼、比例阻尼、非线性阻尼等模型。
在电学中，它几乎意味着响应时间。
在机械物理中，系统能量阻尼振动的减少并不全是“阻力”造成的。就机械振动而言，一种是系统的机械能因为摩擦阻力产生的热量而降低并转化为内能。这种阻尼称为摩擦阻尼。另一种是系统引起周围粒子的振动，使系统的能量逐渐向周围辐射，成为波的能量。这种阻尼称为辐射阻尼。
摩擦需要稳定的时间！指针式万用表指针稳定的时候！
线性粘性阻尼是机械系统中最常用的阻尼模型。阻尼力R的大小与运动质点的速度成正比，方向相反，且R=-C，其中C为粘性阻尼系数，其值必须通过振动试验确定。由于线性系统的数学解法简单，工程上常根据一个周期内能量损失相等的原理，将其他形式的阻尼换算成等效粘性阻尼。物体的运动随系统的阻尼系数而变化。例如，在一个有自由度的振动系统中，[973-01]称为临界阻尼系数。其中是质点的质量，k是弹簧的刚度。实际粘性阻尼系数c与临界阻尼系数c的比值称为阻尼比。< 1称为欠阻尼，物体对数衰减振动；> 1过阻尼，物体慢慢回到平衡位置，没有振动。欠阻尼对系统的固有频率影响很小，但自由振动的振幅衰减很快。阻尼还可以显著降低* * *振动区附近的受迫振动振幅，而阻尼对远离* * *振动区的振幅影响不大。新出现的大阻尼材料和挤压油膜轴承减振效果明显。
在某些情况下，粘性阻尼不能完全反映机械系统能量耗散的实际情况。因此，在研究机械振动时，也建立了迟滞阻尼、比例阻尼、非线性阻尼等模型。
众所周知，衰减自由振动的各种摩擦力等障碍物称为阻尼。放置在结构体系上的“特殊”构件，可以提供运动的阻力，减少运动的能量，称为阻尼器。
利用阻尼来吸收能量，减少振动，并不是什么新技术。在航天、航空、军事工业、枪支、汽车和其他工业中，各种阻尼器(或减震器)已被用于减少振动和耗散能量。从20世纪70年代开始，人们逐渐将这些技术应用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中，发展非常迅速。特别是有着50多年历史的液压粘滞阻尼器，在被美国结构工程界接受之前，经历了大量实验、严格审查、反复论证，特别是地震试验的漫长过程。以下流程1所示的流程对其进行了总结。
美国的发展过程:
广泛应用于航天、航空、军工、机械等行业，已有几十年的成功应用历史。
自20世纪80年代以来，他在美国两个地震研究中心做了大量实验研究，发表了数十篇相关论文。
上世纪90年代，美国国家科学基金会和土木工程学会组织了两次由第三方做的大型联合对比试验，给出了权威的试验报告，供教授和工程师参考。
在肯定上述成果的基础上，经过了几乎所有相关机构和规范的评审，对应用方法进行了肯定和规定。
管理部门的认可带来了数百项结构工程的实际应用。这些结构工程成功经受住了地震、大风等灾害的考验，非常成功。
工程结构的减震与阻尼器
在二十世纪，特别是最近二三十年，人们为提高建筑物的抗振能力付出了巨大的努力，并取得了显著的成果。这一成果中最值得骄傲的是“结构保护系统”。人们跳出了传统的加强梁、柱、墙抗振能力的观念，结合结构的动力性能，巧妙地避免或减少了地震和风的破坏。基础隔震、使用阻尼器的各种吸能耗能系统、质量减振系统(TMD)、高层建筑屋顶主动控制减振系统等都已走向工程实践。有些已经成为减少振动不可缺少的保护措施。特别是对于不可预测的地震和失效机理不明的多维振动，这些结构的防护体系变得更加重要。
在这些结构保护系统中，最少争议和有益的是使用阻尼器来吸收这种不可预测的地震能量。利用阻尼来吸收能量和减少振动并不是一项新技术。在航空航天、军事、枪支、汽车和其他工业中，已经使用了各种阻尼器来减少振动和能量耗散。从20世纪70年代开始，人们逐渐将这些技术转移到建筑、桥梁、铁路等工程中，发展非常迅速。到20世纪末，全世界已有近65，438+000个结构工程使用阻尼器来吸收能量和减少振动。到2003年，仅泰勒一人就在世界各地安装了110座建筑、桥梁或其他结构。
泰勒泰勒公司从1955开始，经过大量航空航天和军工行业的长期检验。第一次实验将该技术应用于结构工程，在美国地震研究中心做了大量的振动台模型实验和计算机分析，发表了数十篇相关论文。结构阻尼器的关键是在时间和温度变化下的耐久性和稳定性。泰勒公司的阻尼器经过了长时间的测试，并与其他公司的产品进行了比较。美国相应的设计规范都是基于泰勒阻尼器产品。其产品技术先进，结构合理可靠，技术透明度高，可根据设计者的要求制造适用于各种用途的阻尼器。每一个产品出厂前都经过了最严格的测试，给出了迟滞曲线。泰勒泰勒公司从全球130多个项目和32座桥梁的实际应用中积累了大量的实践经验。
阻尼器的分类:
阻尼器:用于减振；
缓冲器:用于防震，允许低速运动，当速度或加速度超过相应值时锁定，形成刚性支撑。
阻尼器只是一个组件。在不同的场所或不同的工作环境下使用，有不同的减震效果。缓冲器:用于防震，允许低速运动，当速度或加速度超过相应值时锁定，形成刚性支撑。
目前有各种应用:弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、旋转阻尼器、风阻尼器、粘滞阻尼器等
[编辑此段]可控被动式电磁阻尼器原理及初步实验研究
引用
高速旋转机械的振动问题是一个突出而又难以解决的问题。这种机器转速很高，都是在临界转速甚至几个临界转速以上运行。因此，为了保证其安全运行，除了保证精心的设计和精确的制造安装外，通常还采用阻尼器来降低振动。挤压油膜阻尼器和电磁阻尼器是两种常用的阻尼器。本文设计了一种新型可控被动式电磁阻尼器。
可控被动式电磁阻尼器的结构和工作原理
图1是可控被动式电磁阻尼器的示意图。它没有位移传感器。其结构类似于挤压油膜阻尼器:旋转机械的转子(1)通过滚动轴承(2)或滑动轴承支撑在铁芯(3)上。铁芯通过弹簧(4)支撑在机座(5)上。弹簧的支撑刚度可以根据使用要求进行设计，这是支撑系统的主要刚度。四个电磁体(6)同心地放置在机器底座上的铁芯周围。相同的DC激励电压被施加到每个电磁线圈。
图2示出了由可控被动电磁阻尼器产生的附加刚度和阻尼随频率变化。可以看出，附加刚度的值在整个频率范围内都是负值，负刚度值随着频率的增加而减小。在高频区刚度值几乎为零。这个阻尼特性正好符合旋转机械所要求的低频大阻尼和高频小阻尼的特性。可控被动式电磁阻尼器的尺寸确定后，刚度和阻尼值只取决于静态励磁电流或励磁电压。通过改变激励电压可以改变刚度和阻尼，因此阻尼器是可控的。
实验装置
图3a所示为实验装置:一根细长轴，其一端支撑在普通刚性滚珠轴承上，另一端支撑在图1所示的电磁阻尼器支架上。转子由DC电机驱动。轴的振动和转速分别由电涡流传感器和光电传感器检测。振动信号和转速信号由计算机通过AD板采集。图3b是提供主支撑刚度的扁平径向弹簧。弹簧由弹性铝制成，通过线切割加工而成。用有限元法对其刚度值进行了计算和优化。有两个弹簧并排放置在电磁阻尼器的支撑上，以确保对称性并便于系统建模。理论计算和实验测试表明，转子的第一临界转速约为3900转/分。
经验检验
在不同的激励电压下，测试了转子振动随转速的变化。图4显示了实验数据。图中的四条曲线分别代表0 V、9 V、12 V和15 V的激励电压。可以看出，随着激励电压的增加，电磁阻尼器提供的阻尼也增加。这使得转子的振幅从0.185mm抑制到0.56mm，减振效果明显。从图中还可以看出，由于负电磁刚度的存在，转子的临界转速降低。这与图2中的结果非常一致。在临界转速65HZ附近，附加的负电磁刚度很小，所以对临界转速的影响很小。当励磁电压为15伏时，转子的临界转速仅降至3780转/分。
结论
被动式电磁阻尼器在转子系统中取得了良好的减振效果。这种阻尼器的阻尼机制是被动的，阻尼可以用激励电压来控制。与挤压油膜阻尼器相比，被动电磁阻尼器具有电磁轴承优于普通轴承的最大优点。与主动电磁阻尼器相比，被动电磁阻尼器具有整体结构简单、成本低、可靠性高等优点。因此，它是一种很有前途的有效的高速转子减振装置。
本文介绍了被动电磁阻尼器在线性范围内的原理，只进行了被动电磁阻尼器的初步减振实验。更多非线性特性的研究和优化设计将在以后报道。