分析機(jī)械振動(dòng)，我的一塊心病

邀約狂歌

我一直非常想弄清楚一個(gè)概念：

# J: D' T7 J4 A我們能夠通過計(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,？）,。

6 j, [8 P; f( ^問題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,？

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，如果沒有對(duì)上了就皆大歡喜,，是這樣嗎,？我感覺我這樣的思考有漏洞。傅里葉分解出來有無數(shù)個(gè)cos 我看前面幾個(gè)cos就算ok,？

  T; [& W% |  y* a& C其實(shí)我想問這樣一個(gè)問題,，頻譜分析已經(jīng)出來了，我怎么確定我的機(jī)械會(huì)不會(huì)振動(dòng),。

* t9 N' S% F( `: ?% G# D, c) B/ H問題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？通過和同事的討論和看一些理論書籍,，隱約覺得是將振動(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）來運(yùn)動(dòng)就會(huì)好轉(zhuǎn),？sin曲線，S曲線,？

+ P3 r; t7 w; o* ]4 q問題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）說過一句話：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,。

  S  z! H* o. u: b9 K# p0 a問題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？

. `8 q" O; r3 Q' J. C3 P以上問題困擾著我多時(shí),，成為內(nèi)心深度一大心結(jié),，而我真心想把它搞懂。希望各位能夠指點(diǎn)迷津不勝感激,！

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成形極限

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你對(duì)問題一和問題二的認(rèn)識(shí)基本到位,。好好琢磨,，前途不可限量。
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簡單的說,，就是激勵(lì)源和系統(tǒng)固有頻率接近,，則振幅很大，振幅無限大,，就是共振,，由于振幅大到一定程度,，超出材料的彈性范圍，構(gòu)件就會(huì)被破壞,。即使不破壞,，由于機(jī)構(gòu)間部件聯(lián)接處相對(duì)變形和位移大，接觸磨擦,、應(yīng)力等都會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常情況,，引起早期破壞，比如疲勞斷裂,。
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問題三,，就是要么消滅激勵(lì)源或者隔離激勵(lì)源，要么改變阻尼和剛度,、質(zhì)量來減小振幅
1 D' e9 Y, L2 N" ~$ Y$ H第四個(gè)問題，就是系統(tǒng)激勵(lì)點(diǎn)和響應(yīng)點(diǎn)之間的導(dǎo)納問題,，反饋要負(fù)反饋,，而振動(dòng)有相位問題，某點(diǎn)的導(dǎo)納相位不對(duì),，可能是正反饋了,，因此存在不同的點(diǎn)檢測(cè)后控制效果不同的情況。

順便問下,，你們做什么主動(dòng)控制的,？

negtive

問題3，我理解是不是就像你說的,，要么固有頻率躲開傅里葉級(jí)數(shù)的前幾個(gè)主要頻率分量,，要么就直接把固有頻率加到所有頻率十倍以上？
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無痕葉

學(xué)習(xí)下,，

錢塘小葉

- q. P! F' g2 V% Q) b6 s. q% D* K壓制的辦法其一動(dòng)平衡，軟連接
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negtive

@LIAOYAO 除了增加剛性,，能不能用阻尼的軟腳什么的,？會(huì)造成什么效果？

walkfish066

成形極限 發(fā)表于 2015-6-4 08:19
# ?+ q2 j+ E& F6 E你對(duì)問題一和問題二的認(rèn)識(shí)基本到位,。好好琢磨,，前途不可限量。
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) I& |7 Z; `, \5 i簡單的說,，就是激勵(lì)源和系統(tǒng)固有頻率接近 ...

) k- u/ k! o2 v6 Y不錯(cuò)
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LIAOYAO

negtive 發(fā)表于 2015-6-4 09:59
@LIAOYAO 除了增加剛性,，能不能用阻尼的軟腳什么的,？會(huì)造成什么效果？

增加剛性義同在提高固有頻率,。

振動(dòng)是指一個(gè)狀態(tài)改變的過程,。即物體的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。分為兩大類即確定性振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng),，確定性振動(dòng)又分為周期振動(dòng)和非周期振動(dòng),，在機(jī)械類討論確定性周期振動(dòng)為多。
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0 x! d. i, M: h) z阻尼是指阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng),、并把運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能或其他可以耗散能量的一種作用,。
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! S, p4 h( K& Y- b% j" X) R+ U0 ^阻尼器的作用是以提供運(yùn)動(dòng)的阻力,耗減運(yùn)動(dòng)能量的裝置。阻尼的軟腳什么的是屬于阻尼器范籌,。
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# L% h9 `9 e2 _0 a: d阻尼器本身也有固有頻率,，也會(huì)和振動(dòng)源本體的頻率起增減作用，通常本體的振動(dòng)頻率不會(huì)只有一種而是多階情況,，必需遠(yuǎn)離本體的振動(dòng)頻率才有減震的效果,。因此，要測(cè)出振動(dòng)本體的各階頻率后,，才能有效的選擇或設(shè)計(jì)阻尼器,，盲目的使用阻尼器其效果只能在一定范圍內(nèi)有效果，也可能會(huì)與振動(dòng)本體的N階頻率接近或相同,，從而出現(xiàn)共振現(xiàn)象,。

逛逛論壇

negtive 發(fā)表于 2015-6-4 09:59
@LIAOYAO 除了增加剛性,，能不能用阻尼的軟腳什么的？會(huì)造成什么效果,？

振動(dòng)幾乎是機(jī)械運(yùn)動(dòng)中最難的事了,。理論也很難說得準(zhǔn)。

隔振源,，動(dòng)平衡等幾乎是常見的手段,。但是其實(shí)阻尼的概念50年代就有了，比如鏜床的主軸,，那時(shí)就有了液壓阻尼了,。

又比如，現(xiàn)在大家為防機(jī)床微進(jìn)給的爬行,，都用線性導(dǎo)軌,，于是相應(yīng)的就出來了阻尼靴。

: N. m" {3 {% w. t% |$ y7 O隔振,、防振以及吸振,，搞高精密設(shè)備的都在研究,。

連把鏜桿都有阻尼器呢。
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4 e1 E" W, @. c) J, w; L& x" q飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)軸承外圈還套個(gè)液壓滑動(dòng)圈,。

  }, U! }" D$ O  l0 f( l% w; J% l$ I高精度加工中心機(jī)床也居然出現(xiàn),，花崗巖床身、工作臺(tái),，鑄鐵立柱,，鋁合金銑頭。

我是搞不清楚了,，呵呵,！

逛逛論壇

LIAOYAO 發(fā)表于 2015-6-4 10:35
; g* T1 ]4 i2 o, S2 O增加剛性義同在提高固有頻率,。

振動(dòng)是指一個(gè)狀態(tài)改變的過程,。即物體的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。分為兩大類即確定性振 ...

. q/ u0 s  h% H4 k7 n) f# S5 }9 Y3 t通常本體的振動(dòng)頻率不會(huì)只有一種而是多階情況,，必需遠(yuǎn)離本體的振動(dòng)頻率才有減震的效果,。

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. A1 g& o& ?& m非常有的道理，學(xué)習(xí)了,！