振動(dòng)隔振
關(guān)注創(chuàng)建者：Tim.Ding 創(chuàng)建時(shí)間：2020-05-08
振動(dòng)隔振的實(shí)例教程
本文首先對該皮卡的振動(dòng)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行了分析研究，并結(jié)合主觀評價(jià)的結(jié)果選取了皮卡的駕駛員座椅導(dǎo)軌、方向盤、變速操縱桿、儀表板等位置進(jìn)行了振動(dòng)測試，在駕駛員右耳位置和后排座椅中間位置進(jìn)行了噪聲測試。對測試的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，結(jié)合產(chǎn)生的機(jī)理，本著“以較小的改動(dòng)獲得較大的減振降噪效果”的原則對動(dòng)力總成懸置進(jìn)行了系統(tǒng)的建模、仿真分析和隔振性能的優(yōu)化。最后對優(yōu)化懸置之后的皮卡進(jìn)行了測試。測試結(jié)果和原車相比，怠速時(shí)方向盤12點(diǎn)X方向振動(dòng)降低43%在發(fā)動(dòng)機(jī)2 000~3 000 r/min經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速范圍,變速桿振動(dòng)降低約50%,在4 000 r/min以后，振動(dòng)下降更多；駕駛員導(dǎo)軌在2 500r/min轉(zhuǎn)速以后的振動(dòng)有明顯改善，車內(nèi)噪聲也明顯降低
某皮卡振動(dòng)噪聲診斷分析與懸置系統(tǒng)隔振性能的優(yōu)化.pdf
展開 清華大學(xué)教授潘鵬在“第四屆工程結(jié)構(gòu)減隔震與高效抗震技術(shù)交流會(huì)”上做了題為《地鐵周邊建筑三維隔振技術(shù)研究》的精彩報(bào)告！
報(bào)告主要分為五個(gè)部分：技術(shù)背景；三維隔震（振）裝置開發(fā)；三維隔震（振）結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)；建筑三維隔震（振）技術(shù)的工程應(yīng)用；總結(jié)。
開篇介紹了研究背景和意義。中國地鐵全面建設(shè)，40多個(gè)城市開始修建地鐵， 未來十年中國軌道交通市場將建7395公里地鐵線，總價(jià)值達(dá)3萬8千億。地鐵運(yùn)行引起的環(huán)境振動(dòng)已成為城市重要的環(huán)境污染源。
地鐵運(yùn)行激勵(lì)所導(dǎo)致的周邊結(jié)構(gòu)振動(dòng)，特別是豎向振動(dòng)不容忽視。建筑應(yīng)對地鐵環(huán)境振動(dòng)的綜合解決方案主要有三種：軌道隔振、傳播途徑隔振、建筑物隔振。
一、技術(shù)背景
該部分主要介紹了建筑三維隔震（振）技術(shù)的定義。
二、三維隔震（振）裝置開發(fā)
本節(jié)介紹了橡膠-雙摩擦擺三維隔震（振）支座的定義、支座性能試驗(yàn)、支座試件豎向剛度、支座試件極限承載力、支座水平性能、支座性能試驗(yàn)的結(jié)果。
通過支座性能試驗(yàn)主要結(jié)論如下：1）豎向壓力變化的幅值增大時(shí)，表現(xiàn)出的等效豎向剛度減小，因此區(qū)分豎向單調(diào)剛度（大幅值）和豎向循環(huán)剛度（小幅值），分別為296kN/mm和458kN/mm。預(yù)計(jì)在軌道交通振動(dòng)隔振中支座表現(xiàn)的自振頻率為8.8Hz。
展開 自激振動(dòng)
振動(dòng)控制
自激振動(dòng)中有機(jī)床切削過程的自振、低速運(yùn)動(dòng)部件的爬行、滑動(dòng)軸承油膜振蕩、傳動(dòng)帶的橫向振動(dòng)、液壓隨振系統(tǒng)的自振。這些對各類機(jī)械及生產(chǎn)過程都是一種危害，應(yīng)加以控制。
振動(dòng)利用
蒸汽機(jī)、液壓氣動(dòng)碎石機(jī)均為自激振動(dòng)運(yùn)用實(shí)例。
3.不平衡慣性力
振動(dòng)控制
旋轉(zhuǎn)機(jī)械和往復(fù)機(jī)械產(chǎn)生振動(dòng)的原因，都是由于不平衡慣性力所引起的。為減小機(jī)械振動(dòng)。
振動(dòng)利用
慣性振動(dòng)機(jī)械就是依靠偏心質(zhì)量回轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力為振源。
4.振動(dòng)的傳遞
振動(dòng)控制
為減小外部振動(dòng)對機(jī)械設(shè)備的影響或機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)對周圍環(huán)境的影響，可配置各類減震器進(jìn)行隔振、減振和消振。
振動(dòng)利用
彈性連桿式激振器就是將曲柄連桿形成的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過連桿彈簧傳遞給振動(dòng)體。
5. 非線性振動(dòng)
振動(dòng)控制
在減振器設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)的摩擦阻尼器粘彈性阻尼器均為非線性阻尼器。自激振動(dòng)系統(tǒng)和沖擊振動(dòng)系統(tǒng)也都是非線性振動(dòng)系統(tǒng)。實(shí)際上客觀存在的振動(dòng)系統(tǒng)都是非線性振動(dòng)問題，只是某些系統(tǒng)的非線性較弱，作為線性問題處理罷了。
振動(dòng)利用
振動(dòng)利用類問題都是利用振動(dòng)系統(tǒng)的非線性特性工作的，例如振動(dòng)傳輸類振動(dòng)機(jī)。
6. 沖擊振動(dòng)
振動(dòng)控制
當(dāng)機(jī)械設(shè)備和基礎(chǔ)受到?jīng)_擊作用時(shí)，常常需要校核系統(tǒng)對沖擊的相應(yīng)，必要時(shí)采取隔振措施。
振動(dòng)利用
沖擊類振動(dòng)機(jī)實(shí)際上可以轉(zhuǎn)化為非線性振動(dòng)問題加以處理。
7. 隨機(jī)振動(dòng)(振動(dòng)利用)
隨機(jī)振動(dòng)的隔振和減振與確定性振動(dòng)的隔離和消振有兩點(diǎn)重要區(qū)別：一是隨機(jī)振動(dòng)的隔振和減振只能用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法；二是對寬帶隨機(jī)振動(dòng)的隔離措施已經(jīng)失效，只能采取阻尼減振。
8.
展開 增程器本體NVH匹配示例
懸置匹配：鐘擺式布置，考慮純電動(dòng)限位及發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)隔振，而發(fā)動(dòng)機(jī)的低頻振動(dòng)和噪聲問題，可能引起更大的抱怨，優(yōu)先以發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)控制為主，若后懸置拉桿無法滿足可靠性需求，可再增加一個(gè)限位懸置。
懸置布置示例
進(jìn)氣系統(tǒng)：受限于機(jī)艙空間布置，增程器的空濾器通常采用頂置空濾布置，消聲容積滿足要求的情況下可滿足進(jìn)行NVH開發(fā)需要，但做好諧振腔的預(yù)留。
進(jìn)氣系統(tǒng)開發(fā)示例
排氣系統(tǒng)：受電池影響，排氣總布置可能存在空間風(fēng)險(xiǎn)，總布置需要滿足排氣消聲容積的需要，做好排氣的聲學(xué)調(diào)音及排氣結(jié)構(gòu)傳遞控制。
排氣系統(tǒng)開發(fā)示例
聲包及密封：兼顧電動(dòng)車吸聲與增程器中低頻噪聲控制所需要的隔聲進(jìn)行聲學(xué)包的方案設(shè)計(jì)，由于增程器在怠速等低背景噪聲工況下的聲音更大，需要比燃油車及純電動(dòng)車更好的聲包方案。
聲學(xué)包開發(fā)示例
增程器標(biāo)定策略匹配 ：以轉(zhuǎn)速及輸出功率（或扭矩）為變量，通過增程器、電機(jī)&電控、電池控制、電器附件的工作點(diǎn)和相互匹配控制，選擇合適的增程器工作點(diǎn)，最大程度的挖掘動(dòng)力總成的NVH潛力，通常需要通過大量的測試獲得整車增程器工作NVH 性能MAP圖，用于增程器工作點(diǎn)選擇。
聲音和振動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及輸出扭矩MAP圖
標(biāo)定工作主要在樣車階段開展，需要NVH部門與標(biāo)定部門聯(lián)合開展，制定合理的標(biāo)定策略會(huì)是樣車階段增程器NVH性能問題優(yōu)化的最重要措施之一。
展開 因此必須對艦船進(jìn)行隔振設(shè)計(jì)，在艦船設(shè)備與其安裝基座之間安裝隔振器，既能增強(qiáng)艦船用設(shè)備的抗沖擊能力，又能減小振動(dòng)降低艦船向外輻射的機(jī)械噪聲，從而增強(qiáng)聲隱身的效果。隔振器的動(dòng)態(tài)性能的優(yōu)劣，對艦船設(shè)備顯得尤為重要，因此更需要對其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究以便更好地掌握其隔振性能。
金屬橡膠隔振器是艦船上常用的隔振器，其在高低溫環(huán)境、振動(dòng)環(huán)境、鹽霧腐蝕環(huán)境等嚴(yán)酷工況下都具備很好的隔振作用。本文針對金屬橡膠隔振器常見的動(dòng)態(tài)性能測試方法進(jìn)行研究，并通過電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)組建了基礎(chǔ)激振法動(dòng)態(tài)性能測試系統(tǒng)，通過疲勞試驗(yàn)機(jī)組建了橢圓法動(dòng)態(tài)性能測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了隔振器動(dòng)剛度的測試。同時(shí)，針對影響動(dòng)態(tài)性能測試結(jié)果的相關(guān)參數(shù)（激振頻率、激振位移幅值）進(jìn)行了研究。這些研究將為隔振器動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)的準(zhǔn)確性評估提供參考依據(jù)。
隔振器動(dòng)態(tài)心梗測試原理
對于經(jīng)典單自由度振動(dòng)系統(tǒng)，如圖1所示，根據(jù)達(dá)朗貝爾原理，慣性力、彈性力、阻尼力及外力之間達(dá)到力平衡。
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振動(dòng)隔振的最新內(nèi)容
汽車座椅的耐久性測試需要用到哪些設(shè)備?2個(gè)月前
六自由度振動(dòng)臺(tái)：模擬整車路譜振動(dòng)，測試座椅隔振性能與動(dòng)態(tài)疲勞強(qiáng)度。
沖擊/碰撞模擬試驗(yàn)臺(tái)：模擬碰撞工況，測試座椅關(guān)鍵部位沖擊強(qiáng)度，保障駕乘安全。
H點(diǎn)人體模型/假人加載系統(tǒng)：按人體工程學(xué)施加載荷，確保測試貼合實(shí)際，符合法規(guī)要求。
（五）數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)：測試過程的精準(zhǔn)監(jiān)控與分析設(shè)備
負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)化控制與分析，保障測試數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可追溯，支撐品質(zhì)優(yōu)化。
前言
在機(jī)械系統(tǒng)與振動(dòng)控制領(lǐng)域，隔振腳墊的性能直接決定了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性與壽命。其中，動(dòng)剛度與阻尼參數(shù)是核心評價(jià)指標(biāo)，它們?nèi)缤粽裣到y(tǒng)的“脈搏”與“剎車”，共同守護(hù)著設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
動(dòng)剛度不同于靜態(tài)剛度，它表征材料在動(dòng)態(tài)載荷下抵抗變形的能力，是頻率的函數(shù)。
預(yù)計(jì)在軌道交通振動(dòng)隔振中支座表現(xiàn)的自振頻率為8.8Hz。2）支座試件極限受壓承載力不小于7倍基準(zhǔn)豎向承載力，受壓穩(wěn)定性強(qiáng)。3）支座試件的水平性能特性和常規(guī)摩擦擺隔震支座基本一致。
這是因?yàn)椋S著激振位移幅值的逐漸增大，隔振器振動(dòng)幅值也越大，隔振器金屬絲之間更可能產(chǎn)生滑移的現(xiàn)象，隔振器振動(dòng)時(shí)需克服金屬絲之間的摩擦力會(huì)逐漸更大，隔振器動(dòng)剛度會(huì)逐漸減小。
隔振裝置通常用振級落差來表征其隔振效果，即測量安裝在設(shè)備隔振裝置上振動(dòng)加速度級與安裝在基座上的加速度級的落差。
單層隔振裝置是在設(shè)備與基座之間插入一層隔振機(jī)構(gòu)，使得設(shè)備結(jié)構(gòu)振動(dòng)加速度傳至基座時(shí)得以降低，即為單層隔振。
由于電機(jī)與法蘭盤通過4 個(gè)橡膠隔振墊連接，電機(jī)定子殼振動(dòng)通過4個(gè)隔振墊傳遞到法蘭盤使其產(chǎn)生振動(dòng)響應(yīng)。所以，本文提出在法蘭盤4 個(gè)接觸位置設(shè)置安裝點(diǎn)來抑制振動(dòng)如圖17所示。
圖15 加厚1 mm法蘭盤600 Hz位移幅值
圖18是原始法蘭盤與4點(diǎn)安裝法蘭盤的最大位移幅值對比云圖。
8到13號(hào)加速度傳感器用來分析電機(jī)總成懸置系統(tǒng)的三個(gè)支撐對電機(jī)振動(dòng)的隔振效果，同時(shí)可以分析乘員艙電機(jī)噪聲是來自固體聲還是空氣聲。14 號(hào)光電傳感器用來測量傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，然后通過傳動(dòng)比換算到電機(jī)轉(zhuǎn)速，光電傳感器的布置如圖3所示：
2.2 測量工況
根據(jù)用戶的駕駛習(xí)慣，測量工況通常包含下面四個(gè)工況。
隔振裝置通常用振級落差來表征其隔振效果，即測量安裝在設(shè)備隔振裝置上振動(dòng)加速度級與安裝在基座上的加速度級的落差。
單層隔振裝置是在設(shè)備與基座之間插入一層隔振機(jī)構(gòu)，使得設(shè)備結(jié)構(gòu)振動(dòng)加速度傳至基座時(shí)得以降低，即為單層隔振。
隨機(jī)振動(dòng)是隔振器在選型時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到的一種振動(dòng)類型。現(xiàn)實(shí)中隨機(jī)振動(dòng)到處可見，如車輛在路面上行駛時(shí)，路面產(chǎn)生的振動(dòng)就是一種很典型的隨機(jī)振動(dòng)；除此之外，還有高鐵在軌道上行駛時(shí)的振動(dòng)，高層建筑在陣風(fēng)或地震作用下發(fā)生的振動(dòng);飛機(jī)在飛行時(shí)的振動(dòng)；船舶在波浪中的振動(dòng)都是隨機(jī)振動(dòng)。很多國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)備以及隔振器的可靠性和疲勞壽命的驗(yàn)證也是通過隨機(jī)振動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。
評估多學(xué)科系統(tǒng)整體性能
Adams/Flex 支持機(jī)械系統(tǒng)柔性化，評估機(jī)械系統(tǒng)部件彈性變形的影響
Adams/Durability 支持導(dǎo)出子系統(tǒng)或零部件載荷 - 時(shí)間歷程，評估系統(tǒng)內(nèi)部件應(yīng)力、應(yīng)變、壽命，同時(shí)提供 MSC Fatigue 和 nCode DesignLife 接口，完成零部件的疲勞壽命預(yù)測
Adams/Vibration 支持系統(tǒng)振動(dòng)特性分析，可進(jìn)行減振、隔振等振動(dòng)性能優(yōu)化
