粘性阻尼系数

释放双眼,带上耳机,听听看~!

1、粘弹性力学中的粘滞系数和阻尼系数的区别

粘滞系数用在液体运抄动中,它能体现液体抵抗变形的能力,如同物体的刚度系数。
阻尼系数,是被抽象了的,它是模型,应用在振动中,能使振幅下降,把速度和力联系起来了。

粘滞系数,就好比我具备吃三个馒头的能力;而阻尼系数,就好比人吃食物时有什么特点。

2、测定阻尼系数时,阻尼选择开关的位置一旦确定为何不能任意改变?

阻尼,在振动过程中耗散振动能量,使振动衰减下来的力,是广义的阻尼;在动力学方程中,阻尼与速度成正比,相应的系数称为阻尼系数,该种类型的阻尼称为粘性阻尼或线性阻尼,是狭义的阻尼。

由于阻尼是耗散振动能量的,因此,阻尼方向始终与速度方向相反。然而,在现实世界中,粘性阻尼是很少的。在动力学方程中,能处理的只有粘性阻尼。因此,对于大量的非粘性阻尼,必须处理为粘性阻尼。

动力学分析中易于处理的两种阻尼:粘性阻尼(粘性液体),结构阻尼(材料本构)。

01

粘性阻尼

粘性阻尼是最简单、最理想化的阻尼,然而该类型的阻尼在现实世界中几乎不存在,但是有些类型的阻尼处理为粘性阻尼后,可以获得理想的结果。比如,汽车悬架上用的液体阻尼器,依靠粘性液体的反复流动实现对振动能量的衰减。

阻尼系数的确定是困难的,最常用的方法还是通过试验的方法,测量出振幅的衰减率

进而由下式推导出阻尼比ζ

求出阻尼比ζ ,就可由系统的临界阻尼cn=2mωn,得到系统的粘性阻尼ζ*cn。

02

结构阻尼c

结构阻尼是由材料本构产生的一种阻尼形式,该种类型的阻尼因材料的不同而有较大的变化,一般金属材料的结构阻尼在0.03-0.05之间。结构阻尼的处理方法大致来说分为两种,一是复刚度,二是Rayleigh阻尼。

复刚度:

该种处理方法认为系统的结构阻尼与振幅成正比,但在相位上差90度,在动力学方程中描述为

假设两个动力学方程等价,可推导出gk=cω,即c=gk/ω。因此,要用粘性阻尼c 来模拟结构阻尼g,只有在某一指定频率值ω 下才有意义。系统阻尼比为

其中,λ=ω/ωn 频率比。

对比公式的几点说明:

当λ=1,即激励频率等于固有频率时,阻尼比等于结构阻尼的一半,若此时系统没有其他阻尼,则品质因子Q=1/g;
当λ<1,即激励频率小于固有频率,结构阻尼将提供更大的阻尼比,即此时材料本身对振动的衰减将更加有效;
当λ>1,即激励频率大于固有频率,结构阻尼将提供相对较小的阻尼比,即此时材料本身对振动的衰减将变得微弱。

Rayleigh阻尼:

Rayleigh 阻尼是将结构阻尼通过一定的线性组合直接转化为粘性阻尼。

其中,C 为阻尼矩阵,M 为质量矩阵,K 为刚度矩阵。

其中,ω1、ω2 为关注的频率段的上下限。

对Rayleigh阻尼的讨论:当系统发生共振时,此时我们只关注该频率下的阻尼,即ω1=ω2,则有:

即:

其他类型的阻尼,因为形式各样,很难用公式去描述,在实际工程中常用的方法是根据一个振动周期消耗的能量相等的原理,去估算一个等效的粘性阻尼。

粘性阻尼在一个振动周期所做的功是W,则由下式可计算出W

摩擦阻力的等效粘性阻尼:

阻力f 与摩擦系数成正比,f=μmg

流体中阻尼的等效粘性阻尼:

阻力f 与速度的平方成正比,f=γ*v²

3、关于粘性阻尼系数的问题

水的粘性系数为:a=10^-3kg/(m.s);

4、阻尼力的线性粘性阻尼

在机械系统中,线性粘性阻尼是最常用的一种阻尼模型。阻尼力R的大小与运动质点的回速度的大小成正答比,方向相反,记作R=-C,C为粘性阻尼系数,其数值须由振动试验确定。由于线性系统数学求解简单,在工程上常将其他形式的阻尼按照它们在一个周期内能量损耗相等的原则,折算成等效粘性阻尼。物体的运动随着系统阻尼系数的大小而改变。如在一个自由度的振动系统中,[973-01],称临界阻尼系数。式中为质点的质量,K为弹簧的刚度。实际的粘性阻尼系数C 与临界阻尼系数C之比称为阻尼比。<1称欠阻尼,物体作对数衰减振动;>1称过阻尼,物体没有振动地缓慢返回平衡位置。欠阻尼对系统的固有频率值影响甚小,但自由振动的振幅却衰减得很快。阻尼还能使受迫振动的振幅在共振区附近显著下降,在远离共振区阻尼对振幅则影响不大。新出现的大阻尼材料和挤压油膜轴承,有显著减振效果。
在某些情况下,粘性阻尼并不能充分反映机械系统中能量耗散的实际情况。因此,在研究机械振动时,还建立有迟滞阻尼、比例阻尼和非线性阻尼等模型。

粘性阻尼系数

5、粘弹性材料的阻尼系数和粘弹性材料的损耗因子有什么关系?

损耗因子就是阻尼系数,参考周云教授写的粘弹式阻尼器的设计

6、如何求粘性阻尼系数

F = -cv

c是viscous damping coefficient,[不知道是不是你要的粘性阻尼系数]

7、二阶系统的阻尼比与系统的粘性阻尼系数有什么关系吗

复从二阶系统的幅频曲线和相频制曲线看,影响二阶系统的主要参数是频率比和阻尼比,当阻尼比在0.6~0.8时,可获得较好的综合性能。阻尼就是使自由振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用。在土木、机械、航天等领域是结构动力学的一个重要概念,指阻尼系数与临界阻尼系数之比,表达结构体标准化的阻尼大小。

8、粘性阻尼系数是什么

阻尼有很多种,是固体的固有属性,任何产生能量的耗散的特性都可以回称为阻尼。动答力学中最常用的模型是线性粘性模型。即阻尼产生的耗散力=C x(速度对时间的一阶导数)即加速度。C就是粘性系数。因为认为阻尼力与加速度成正比,所以叫线性粘性阻尼系数。

与粘性阻尼系数相关的资料

给TA打赏
共{{data.count}}人
人已打赏
建筑业

喷泉广场

2021-1-2 13:48:47

建筑业

建筑沙盘

2021-1-2 13:48:53

0 条回复 A文章作者 M管理员
    暂无讨论,说说你的看法吧
个人中心
购物车
优惠劵
今日签到
有新私信 私信列表
搜索