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～
$ M0 M# y7 \. c$ E: g
a" {- a1 Y4 |, p0 H, ]9 o+ Y+ n# m+ n8 ?+ ?# L
% k5 K: r% o! w4 M5 }5 \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)頻率要避開各種振型的共振頻率（對(duì)嗎？）。
' o' e9 E5 d# S# P4 m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，那么這種時(shí)候就要考慮減振了2 k/ G J/ j& x3 e2 b) S. k
" s* B" k1 N0 G/ H+ H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)？)
4 @, {) A7 D2 a- W$ G J8 q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。3 F) s9 b4 Y: G+ ^" D5 x3 p9 `
7 F7 k7 ^' |3 A/ p; G; O1 I5 X& M( U# ^6 ^8 o+ i
5 i6 S) G# D9 L
" V$ p( H2 Q9 I0 \' g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？
. Y* Y: m4 P$ X$ ^4 d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。
$ n# d/ p' H+ c* r3 q D* ]1 |# T* j
, e3 J- W( r( L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)。# D3 R5 I1 M5 E& L* s' O8 X
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。. X0 ]0 B6 K2 W
, T$ Y9 ]* m9 i b: p8 [1 y' q
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”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？3 ~. z* @0 u9 f4 H1 e8 G' s2 F
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。
% \: _& t0 M: _& i% F1 y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！5 f* z4 G+ t0 L: s7 S
+ ^4 B8 z1 `1 m5 K0 i" L
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。
4 V2 ~* `4 W4 ]" f% x" s
$ P4 _; E/ W+ M$ }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，譬如車輪以不同的車速經(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)橡膠墊圈之類的把振動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成內(nèi)部熱能。
, [# w# U1 f5 F8 z, p/ G+ u& n3 ^, a' E9 t" W5 ^) B* U$ 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。1 K1 u6 C6 G) Z! d0 z* q
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。5 E& Z( }0 W) E
3 o1 j; W1 j7 ], L4 c9 g4 ~2 ^4 L0 _
& V" B* h! U4 A1 u) E7 N
7 m, C) w' N- d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？, L" t/ c7 n ^% F9 z
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型。9 b3 l7 \1 e" f9 U' o
" _6 T0 W# t' _$ M9 c
0 e9 s$ l6 n+ M- B8 o0 h* a
5 Q) C! O. u" ?! S' g4 w/ i" v& L/ {$ a% o
' Q+ l0 v& c4 R/ M2 ?$ x% J
1 T0 v" C% K% n% D以上都是小弟個(gè)人見解，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～～/ |8 |3 Y5 Q# S* o
$ j# ^5 K" ? s, W/ {2 A1 B- O
: g% z0 X6 c) F |
樓主: 邀約狂歌
發(fā)表于 2015-6-6 10:49:20
