小弟只是個(gè)學(xué)生，不過(guò)也是在研究振動(dòng)的領(lǐng)域，發(fā)表一些簡(jiǎn)單的看法，如果有錯(cuò)誤請(qǐng)大神指正～
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我們能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真得出機(jī)構(gòu)的頻譜，能夠知道在那些各種振型及其對(duì)應(yīng)的共振頻率，那么接下來(lái)的思路就是我的動(dòng)力源的運(yùn)動(dòng)頻率要避開(kāi)各種振型的共振頻率（對(duì)嗎？）。
* C3 I8 G$ j+ I. j# L7 V6 B0 ~不完全對(duì)，只能說(shuō)能做到是最好，但是有很多情況真的沒(méi)法避開(kāi)，那么這種時(shí)候就要考慮減振了
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9 P2 J- s; D7 d4 S# g問(wèn)題1：而機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)我的激勵(lì)（電機(jī)）的運(yùn)動(dòng)曲線是我根據(jù)設(shè)計(jì)而定下來(lái)的，我明確地知道在一個(gè)周期內(nèi)我的電機(jī)有t1的時(shí)間來(lái)按照曲線S1（時(shí)間-速度 曲線）加速，然后有t2的時(shí)間勻速，之后有t3的時(shí)間來(lái)按曲線s3（時(shí)間-速度 曲線）減速，然后會(huì)停止t4時(shí)間，之后進(jìn)入下一個(gè)周期。周期T=t1+t2+t3+t4,如果是這樣，我將如何計(jì)算我的激勵(lì)（電機(jī)運(yùn)動(dòng)）的頻率？這個(gè)頻率處于頻譜上的哪個(gè)位置？會(huì)不會(huì)引起振動(dòng)？振動(dòng)的形態(tài)是是什么樣?振幅是多少？多久可以穩(wěn)定下來(lái)？)
9 ~7 {" d" j" R& {' c' P+ R這個(gè)問(wèn)題和我以前求助過(guò)老師的一個(gè)問(wèn)題很像，基本就是想問(wèn)幾個(gè)振動(dòng)之間有一段平穩(wěn)的區(qū)間，那么這個(gè)振動(dòng)的周期（頻率）要怎么算。 這個(gè)到現(xiàn)在根據(jù)自己的理解，大概明白了一些，物體，結(jié)構(gòu)都有自己的固有頻率，這個(gè)可以理解成給他一個(gè)初始輸入（譬如拿錘子敲一下），然后他會(huì)自己以一定的頻率和模態(tài)進(jìn)行振動(dòng)，那么當(dāng)一個(gè)連續(xù)振動(dòng)輸入到物體上的時(shí)候，如果其施力的頻率和方向都和其固有頻率和模態(tài)一致，那么就會(huì)疊加，然后就會(huì)放大振幅。如果從這點(diǎn)上考慮，就好理解一點(diǎn)了吧。 v. Z, {- K7 C9 b$ e5 s& N
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用心記了平時(shí)別人的討論內(nèi)容，猜想是這樣，我的整個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)位移-時(shí)間函數(shù)，將它傅里葉分解，得出很多個(gè)cos（wnt)分量相加，然后每個(gè)cos對(duì)應(yīng)一個(gè)頻率，運(yùn)動(dòng)就等效于n個(gè)不同頻率的cos激勵(lì)，把這些頻率放在頻譜上，看哪些頻率和共振頻率對(duì)上了，如果有對(duì)上的，就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的共振，如果沒(méi)有對(duì)上了就皆大歡喜，是這樣嗎？我感覺(jué)我這樣的思考有漏洞。傅里葉分解出來(lái)有無(wú)數(shù)個(gè)cos 我看前面幾個(gè)cos就算ok？9 _" k6 x' J* u' R# h5 V
要看多少個(gè)取決于你要設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要的振動(dòng)頻率區(qū)間，不一定就是前面的幾個(gè)，有可能是中間幾個(gè)，或者后面幾個(gè)。譬如說(shuō)洗衣機(jī)，你也會(huì)觀察到甩干的時(shí)候，起始過(guò)程振動(dòng)還是挺明顯的，但是轉(zhuǎn)速上去以后就很平穩(wěn)了，所以說(shuō)在這個(gè)情況下，低頻雖然有可能共振，但是不要緊，在后面長(zhǎng)期主要的高頻工作狀態(tài)下平穩(wěn)就好了。& R: G4 l7 Y+ N
' m% E8 Z, K7 O6 a7 e, Q' e其實(shí)我想問(wèn)這樣一個(gè)問(wèn)題，頻譜分析已經(jīng)出來(lái)了，我怎么確定我的機(jī)械會(huì)不會(huì)振動(dòng)。
9 D$ g! I5 o4 s* N你的機(jī)械會(huì)不會(huì)振動(dòng)跟頻譜分析貌似關(guān)系不大吧，應(yīng)該是動(dòng)平衡或者別的分析來(lái)告訴你結(jié)構(gòu)會(huì)不會(huì)振動(dòng)。頻譜分析只是告訴你在哪些頻率下振動(dòng)會(huì)被放大。" {7 n8 s. U" }7 m
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問(wèn)題2：如果有分析得出我的機(jī)械在振動(dòng)，而這不是我想要的，我將從哪些方面上來(lái)改進(jìn)使之消除，結(jié)構(gòu)上優(yōu)化的方向是什么，控制上優(yōu)化的方向是什么？通過(guò)和同事的討論和看一些理論書(shū)籍，隱約覺(jué)得是將振動(dòng)方向的剛度（結(jié)構(gòu)剛度，連接剛度）提高，使其固有頻率增大，也就是在頻譜上將那個(gè)頻率點(diǎn)“移開(kāi)”到其他位置，這樣的思路對(duì)嗎？還有沒(méi)有其他的辦法？至于控制上，將選擇什么曲線（速度-時(shí)間曲線）來(lái)運(yùn)動(dòng)就會(huì)好轉(zhuǎn)？sin曲線，S曲線？
0 g9 B# X& N: w" u7 R$ v機(jī)械振動(dòng)的控制有好幾個(gè)領(lǐng)域，我這里只說(shuō)我知道的，畢竟我還是學(xué)生，沒(méi)有工作經(jīng)驗(yàn)，所以只能給出有限的意見(jiàn)。- j2 D! s# a1 e! }5 ^
首先就是振動(dòng)源頭，給個(gè)簡(jiǎn)單例子，一些轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，如果把動(dòng)平衡做好，那么就直接把振動(dòng)源排除了，就沒(méi)別的什么事兒了，當(dāng)然實(shí)際上肯定沒(méi)那么簡(jiǎn)單，不過(guò)條件允許的話，當(dāng)然是從源頭排除振動(dòng)最理想！8 R- Q- o! ?/ n( Z
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然后就是控制其固有頻率，避免共振，如果振動(dòng)不可避免地存在，那么至少不要發(fā)生共振，否則振幅被放大后果不堪設(shè)想（當(dāng)然在某些領(lǐng)域是希望共振的，譬如樂(lè)器），一般可以先從最基本的考慮，固有頻率最基本的公式，(k/m)^0.5，不管模型多復(fù)雜，都可以先從這里入手，雖然不準(zhǔn)確，但是至少能知道加大強(qiáng)度或者降低質(zhì)量能提高固有頻率，反之則降低。如果工作的頻率是一個(gè)很小的區(qū)間，那么一般都可以避開(kāi)。
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7 H5 z" r3 x1 h g. J) G$ ~! {但是有很多結(jié)構(gòu)是會(huì)在很多不同的頻率下運(yùn)行的，譬如車(chē)輪以不同的車(chē)速經(jīng)過(guò)顛簸路面，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍等等，在共振不可避免的情況下，那么就只能減振了。而減振又涉及很多很多不同的方法，有主動(dòng)，有被動(dòng)，這里又是一個(gè)很大很大的研究范圍。最簡(jiǎn)單的就是加個(gè)橡膠墊圈之類(lèi)的把振動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成內(nèi)部熱能。4 k9 p& z n/ ]: B2 o
# A" m$ ]2 t4 F9 @) r3 ?! k( e! k問(wèn)題3： 我們公司的一個(gè)資深工程師（他設(shè)計(jì)出的高速高動(dòng)態(tài)的機(jī)械超越行業(yè)內(nèi)所有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，最終那個(gè)產(chǎn)品成為全球最佳產(chǎn)品，而其人也成為公司副總裁）說(shuō)過(guò)一句話：對(duì)于機(jī)械振動(dòng)，要么別惹它，要么壓制住它。這句話改怎么理解。
Y6 J8 z: J, d) L1 H+ g" T, g這句話我的理解就跟上面說(shuō)的差不多了，能避免振動(dòng)，盡量避免，避免不了就避免共振，如果還是無(wú)法避免，那么就要用各種減振的方法去壓制了。
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問(wèn)題4：機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)，位置傳感器所放的位置不同，其振動(dòng)也會(huì)不一樣，也就是說(shuō)傳感器放啊A位置進(jìn)行反饋控制，系統(tǒng)會(huì)振動(dòng)，而放在B位置，也許就不會(huì)有振動(dòng)，這是什么道理呢？: O. m9 k7 E# O \ f2 a1 V
這個(gè)就是為什么要做模態(tài)分析了，系統(tǒng)在不同自然頻率下的振動(dòng)模態(tài)是會(huì)有區(qū)別的，所以實(shí)際問(wèn)題實(shí)際分析，除了知道系統(tǒng)的工作頻率外，還要清楚其載荷的類(lèi)型。
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+ B3 T x/ Z; C0 j以上都是小弟個(gè)人見(jiàn)解，而且我還沒(méi)真正出來(lái)工作過(guò)，理解肯定很片面，而且我學(xué)習(xí)也不太認(rèn)真，所以還有可能會(huì)有錯(cuò)誤理解，希望各位前輩看到什么錯(cuò)漏即使指正我～～ 謝謝～～
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樓主: 邀約狂歌
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發(fā)表于 2015-6-6 10:49:20
