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：
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3 g  T4 m$ b# \, [3 d9 z3 J! l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,？）。
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+ \# s  K1 s. f7 w: m  l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？
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/ c$ Z) n) S" c6 H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？
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. t) Q* w: J2 a/ ?7 H6 m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)。

( Y0 B" B: O- S3 Q" O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？
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2 h. d9 X3 K" [. M7 v! Q- U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。
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' j) k2 L9 B- D4 _) \0 b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？

" ]/ L6 u1 `/ W, d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

2 ?) [; k; y8 l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,。

+ o8 t: r- U6 M2 {( S" [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。

- @. O8 p2 Y; D2 ~" [9 G0 Y  l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
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？

無痕葉

學(xué)習(xí)下,，

錢塘小葉

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% C' i9 Q. g* C- u1 B/ F: C) Q) S; b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
. D8 q$ u4 d  l0 _  `9 r5 F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。
  |# C6 ~, Q& B/ e. E  R0 q
. ?) r1 l- u* B3 z6 r簡單的說,，就是激勵(lì)源和系統(tǒng)固有頻率接近 ...

4 B1 ^5 G# N# r1 F7 b- D: T8 ~不錯(cuò)
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LIAOYAO

negtive 發(fā)表于 2015-6-4 09:59
6 S, X9 D, S3 h% x@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,。
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0 i% l# _. ?3 r! b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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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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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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" S# K3 Q" X; t9 M, \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
) c+ W2 P# ]) f; Y; ]: v' ~' q# ?8 {@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,。
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隔振,、防振以及吸振，搞高精密設(shè)備的都在研究,。

" y; |! x! R8 @$ B6 {! W' |: h) g* ?連把鏜桿都有阻尼器呢,。

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)軸承外圈還套個(gè)液壓滑動(dòng)圈。
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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,。

; A5 m+ s8 r, Y7 c* r+ P/ |3 U我是搞不清楚了，呵呵,！

逛逛論壇

LIAOYAO 發(fā)表于 2015-6-4 10:35
增加剛性義同在提高固有頻率。
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8 f7 z! F6 R* L* {" b; G% d9 Y3 T5 U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 ...

- q3 g4 m/ [5 ]6 w% k% k$ j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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  G; @- F( K8 \非常有的道理,，學(xué)習(xí)了！