Mexaniki Vibrasiyada Söndürmənin Anlanması
amortizasiya doldurma enerjisinin bir dinamik sistem daxilində yayılması və ya əsasən istiliyə çevrilməsi fenomenidir. Bu, səbəb olan mexanizmdir vibrasiyalar sönməyə və nəhayət dayandırılmağa meyllidir, stimulun mənbəyi aradan qaldırıldıqda. Sadə desək, sönüm hərəkətə qarşı çıxan və titrəməyə müqavimət göstərən qüvvədir. Hər real mexaniki sistemdə müəyyən dərəcədə sönüm mövcuddur; onsuz, struktur özündə oyatdığı təbii tezlik Nəzəriyyədə sonsuz böyük bir titrəmə ilə titrəyərdi amplituda.
1. Tərif: Sönüm nədir?
Vibrasiya edən sistemin standart modelində — kütlə, sərtlik və sönüm birlikdə təsir edir — sönüm sistemdən enerjini aradan qaldıran üç amildən yeganəsidir. Kütlə və sərtlik enerji mübadiləsi aparır (kinetik enerjini potensiala və geri), buna görə yalnız onlar osilasyonun sonsuz davam etməsinə imkan verərdi. Söndürmə hər dövrdə enerjini azaldan amildir, amplitudanı kiçildir və hərəkət dayanana qədər davam edir. Buna görə vurulan zəng sonsuz səslənmək əvəzinə səssizləşir və maşın keçici bir silkələnmədən sonra sabit vəziyyətə gəlir.
2. Maşın dinamikasında sönümün kritik rolu
Sönümləmə maşınqayırma və vibrasiya analizində əsas və kritik əhəmiyyətli bir xüsusiyyətdir. Onun əsas rolu Vibrasiya amplitudlarını nəzarətdə saxlayın rezonans. Maşının işləmə sürəti onun təbii tezliklərindən birinə yaxınlaşdıqda — a kritik sürət — Sönüm titrəməyin dağıdıcı səviyyəyə çatmasının qarşısını alan yeganə amildir. Yaxşı sönümlü sistem kritik sürəti idarəolunan, nəzarətli zirvə ilə keçə bilir, pis sönümlü sistem isə fəlakətli nasazlığa məruz qala bilər.
Adekvat amortizasiyanın əsas üstünlüklərinə aşağıdakılar daxildir:
- Katalik rezonansın qarşısını alır: Bu, kritik sürətlərdə nəzarətsiz titrəmədən qorunmaq üçün əsas müdafiə vasitəsidir.
- Sistem sabitliyini yaxşılaşdırır: in rotor dinamikası, sönüm öz-törədilmiş sabitliksizliklərin qarşısını almağa kömək edir, məsələn yağ burulğanı and qamçı.
- Quruma vaxtını azaldır: Bu, bir sistemin şok və ya keçici hadisədən sonra tarazlığa daha sürətli qayıtmasına imkan verir.
- Səs-küyü və yorğunluğu minimuma endirir: Ümumi titrəmə səviyyələrini azaltmaqla, sönüm səs yayılmasını azaldır və siklik yüklənməni yüngülləşdirir. yorğunluq Komponentlərə stress.
3. Söndürmə mexanizmlərinin növləri
Enerji bir neçə yolla yayına bilər, bu da müxtəlif tip sönmə növlərinin yaranmasına səbəb olur.
Viskoz sönüm
Bu ən çox modelləşdirilən tipdir. O, bir cisim maye içərisində hərəkət etdikdə yaranır və sönüm qüvvəsi cismin sürət. Klassik nümunə avtomobilin asqısında olan amortizördür. Dönən maşınlarda, Maye filmində yağ filmi (Jurnal) rulmanlar özlü sönümləmənin əsas mənbəyidir və yüksək sürətli rotorların sabitliyi üçün vacibdir. sıxma-film amortizator Xüsusi olaraq birinə nəzarət olunan viskoz sönüm əlavə etmək üçün hazırlanmış qurğudur. rotor daşıyıcı sistem.
Struktur sönümlənməsi (histeretik sönümlənmə)
Bu, material deformasiya olarkən onun daxilində yaranan sürtünmədən irəli gəlir. Material dövri yükləndikdə hər dövrdə müəyyən enerji istilik şəklində itir. Adətən az olsa da, bu daxili sönüm bütün materialların özünəməxsus xüsusiyyətidir və çoxlu birləşmə və bərkidiciləri olan yığılmış strukturlarda əhəmiyyətli ola bilər — bu da mexaniki boşluq Bir strukturun görünən sönümünü dəyişdirir.
Kulomb sönümü (quru sürtünmə)
Bu, iki quru səthin bir-birinə sürtünməsi nəticəsində yaranır. Söndürmə qüvvəsi təxminən sabitdir və hər zaman hərəkət istiqamətinə əks olur. Tanış bir nümunə olaraq əyləci plitəsi diskinə sürtünür; maşınlarda isə istənməyən sürtmə Dövr edən və durğun hissələr arasındakı Coulomb sönümünü və onun özünəməxsus diaqnostik izini yaradır.
Aerodinamik sönüm
Bu, hava və ya başqa qazın hərəkət edən cisimə göstərdiyi müqavimətdir. Adətən yalnız turbin pərdələri və ya ventilyator impellerləri kimi böyük, sürətlə hərəkət edən strukturlar üçün əhəmiyyətli olur, orada o, ilə qarşılıqlı təsir göstərir aerodinamik qüvvələr Artıq blading üzərində hərəkət edir.
4. Sönüm necə ölçülür və kəmiyyətcə müəyyən edilir?
Söndürməni ilk prinsiplərdən hesablamaq çox vaxt çətindir və adətən eksperimental olaraq müəyyən edilir. Bir neçə əlaqəli termindən istifadə edərək kəmiyyətlə ölçülür:
- Söndürmə nisbəti (ζ, zeta): Ən çox yayılmış ölçüsüz ölçü — sistemin faktiki sönümünün onun üçün tələb olunan sönümə nisbəti Kritik səviyyədə sönümlənmiş (sallanmadan tarazlığa qayıtmaq). Tipik mexaniki quruluşun sönmə nisbəti təxminən 0.01–0.05 (kritik dəyərin 1–5%-si) təşkil edir.
- Q faktoru (keyfiyyət faktoru): Bir sistemin nə dərəcədə az sönük olduğunu göstərən və rezonansda vibrasiyanın güclənməsini ifadə edən ölçü. Yüksək Q dəyəri az sönmə və kəskin, yüksək amplitudalı rezonans zirvəsi deməkdir, Q ≈ 1 / 2ζ.
- Logaritmik azalma: sərbəst titrəməni sönmə sürətindən, məsələn “ring-down” zamanı tapmaq üçün bir üsul və ya zərbə testi.
Praktikada bu dəyərlər ölçülmüş məlumatlardan çıxarılır — məsələn, bir rezonans zirvəsinin enindən tezlik cavab funksiyası, və ya birin çürümə qabığından zaman dalğa forması Həvəsləndirmə dayandıqdan sonra. A söndürmə nisbəti kalkulyatoru Ya logarifmik azalma ölçüsünü, ya da yarım güc bant genişliyi oxunuşunu birbaşa ζ-ə çevirir.
5. Sahə diaqnostikası və balanslaşdırma zamanı sönüm
Maşında sönüm mənbələrini müəyyən etmək və onları anlamaq rezonans problemlərini aradan qaldırmaq və uzunmüddətli əməliyyat sabitliyini təmin etmək üçün vacibdir. Sahədə sönüm maşının kritik sürətdən keçərkən nə qədər kəskin reaksiya verəcəyini tənzimləyir və az sönümlü rezonans özünü başqa cür göstərə — və ya gücləndirə — bilər balanssızlıq problemi. Məsələn, daşına bilən iki kanallı analizator kimi Balanset-1A tutub bilər amplituda-və-faza Yüksəliş və ya eniş zamanı alınan cavab, yüngülcə sönümlənmiş rezonansı xarakterizə edən kəskin zirvəni və sürətli fazanın tərs çevrilməsini göstərir. Yüksək vibrasiyanın kiçik qüvvəni gücləndirən sönməmiş rezonans deyil, həqiqi balanssızlıq olduğunu təsdiqləmək, cəhd etməzdən əvvəl vacib yoxlamadır. Sahənin balanslaşdırılması, çünki çəki əlavə etmək rezonans problemini həll edə bilməz.
6. Söndürmə, Sərtlik və Rezonans Birlikdə
Sönüm heç vaxt təcrid olunmuş şəkildə işləmir; o, kütlə və sərtliklə birlikdə maşının bütün dinamik davranışını formalaşdırır. Sərtlik və kütlə müəyyən edir Harada Təbii tezliklər azalır, amortizasiya isə qurulur Nə qədər yüksək və nə qədər kəskin Cavab maşın onlardan birinin yanında işləyəndə yaranır. Təbii tezlikləri eyni olan iki maşın, biri yaxşı sönümlənmiş, digəri isə sönümsüz olduqda, tamamilə fərqli davrana bilər — birincisi kritik sürətindən problemsiz keçir, ikincisi isə dağıdıcı amplitudalar riski daşıyır. Bu qarşılıqlı təsir tam mənzərəni göstərir rezonans Yalnız təbii tezlikdən yox, həm də bütün üç xüsusiyyətdən xəbərdar olmaq tələb olunur.
