現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)第4章-機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)課件

第4章機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)4.1引言

4.2機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)理論基礎(chǔ)

4.3機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與參數(shù)識(shí)別

4.4機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改與動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.5機(jī)械減振、振動(dòng)利用與振動(dòng)控制設(shè)計(jì)第4章機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)4.1引言

4.2機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)理論基14.1引言4.1.1機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的含義

4.1.2機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及其關(guān)鍵技術(shù)

4.1.3機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的發(fā)展4.1引言4.1.1機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的含義

4.1.2機(jī)械24.1.1機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的含義機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的含義是指對(duì)初步設(shè)計(jì)產(chǎn)品(或需要進(jìn)行改進(jìn)的產(chǎn)品)進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模和動(dòng)態(tài)特性分析，根據(jù)工程實(shí)際要求，給出所要求的動(dòng)態(tài)特性設(shè)計(jì)目標(biāo)，按結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)“逆問(wèn)題”分析法求解結(jié)構(gòu)參數(shù)，或按結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)“正問(wèn)題”分析法進(jìn)行結(jié)構(gòu)修改設(shè)計(jì)和修改結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性預(yù)測(cè)，從而得到一個(gè)具有良好動(dòng)靜態(tài)特性的產(chǎn)品，即不僅具有良好的工作工藝指標(biāo)，而且機(jī)械設(shè)備本身還能夠安全、可靠地工作，并滿足相應(yīng)的工作壽命要求。4.1.1機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的含義機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的含義是指對(duì)初步設(shè)34.1.2機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及其關(guān)鍵技術(shù)1)按初步設(shè)計(jì)圖樣或?qū)嵨镞M(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模。

2)動(dòng)態(tài)特性計(jì)算。

3)實(shí)物試驗(yàn)、模型試驗(yàn)與試驗(yàn)建模。

4)機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力修改。4.1.2機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及其關(guān)鍵技術(shù)1)按初步設(shè)計(jì)44.1.3機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的發(fā)展機(jī)械產(chǎn)品的傳統(tǒng)靜態(tài)設(shè)計(jì)方法逐漸被動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)所取代，已是現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著機(jī)械設(shè)備向大型化、精密化和高效率、高可靠性方向發(fā)展，以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)、類比設(shè)計(jì)和靜(態(tài))設(shè)計(jì)為主的機(jī)械產(chǎn)品，在質(zhì)量和壽命方面與國(guó)際先進(jìn)水平相比，都有很大的差距。4.1.3機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的發(fā)展機(jī)械產(chǎn)品的傳統(tǒng)靜態(tài)設(shè)計(jì)方法逐漸54.2機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)理論基礎(chǔ)4.2.1單自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析

4.2.2多自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析

4.2.3非線性振動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介*4.2機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)理論基礎(chǔ)4.2.1單自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析64.2.1單自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析1.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)

2.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)4.2.1單自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析1.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)

74.2.1單自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析圖4?-?1機(jī)器及其力學(xué)模型4.2.1單自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析圖4?-?1機(jī)器及其力學(xué)模81.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)1.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)91.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)圖4?-?2弱阻尼時(shí)的減幅振動(dòng)1.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)圖4?-?2弱阻尼時(shí)的減幅振動(dòng)101.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)1.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)112.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)2.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)122.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)2.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)132.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)圖4?-?3幅頻響應(yīng)曲線和相頻響應(yīng)曲線2.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)圖4?-?3幅頻響應(yīng)曲線和相頻響144.2.2多自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析1.多自由度振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程

2.固有頻率、主振型和方程解耦

3.多自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)4.2.2多自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析1.多自由度振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方151.多自由度振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程圖4?-?4三自由度的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)1.多自由度振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程圖4?-?4三自由度的彈簧質(zhì)162.固有頻率、主振型和方程解耦(1)固有頻率

(2)主振型將已求得的第i階固有頻率代入式(4?-?14)，便可求出n個(gè)振幅值間的比例關(guān)系，它們構(gòu)成了系統(tǒng)一定的振動(dòng)形態(tài)，稱為第i階主振型或固有振型。

(3)方程解耦2.固有頻率、主振型和方程解耦(1)固有頻率

(2)主振型173.多自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)3.多自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)184.2.3非線性振動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介*1.非線性振動(dòng)系統(tǒng)的定義與舉例

2.非線性振動(dòng)系統(tǒng)的典型性質(zhì)

3.非線性振動(dòng)求解分析方法4.2.3非線性振動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介*1.非線性振動(dòng)系統(tǒng)的定義與舉191.非線性振動(dòng)系統(tǒng)的定義與舉例圖4?-?5幾種典型的非線性彈簧

a)受壓圓錐彈簧b)空氣彈簧c)受壓橡膠塊1.非線性振動(dòng)系統(tǒng)的定義與舉例圖4?-?5幾種典型的非線性202.非線性振動(dòng)系統(tǒng)的典型性質(zhì)1)當(dāng)恢復(fù)力為非線性時(shí)，非線性系統(tǒng)的固有頻率與振幅的大小有關(guān)，而線性系統(tǒng)固有頻率與振幅沒(méi)有關(guān)系。

2)非線性系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)會(huì)出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象和滯后現(xiàn)象。

3)在非線性系統(tǒng)中存在超諧波共振、次諧波共振和組合共振。

4)非線性系統(tǒng)中存在同步現(xiàn)象。

5)非線性系統(tǒng)中可能會(huì)出現(xiàn)自激振動(dòng)。

6)某些情況下存在分叉解。

7)非線性系統(tǒng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)混沌運(yùn)動(dòng)。2.非線性振動(dòng)系統(tǒng)的典型性質(zhì)1)當(dāng)恢復(fù)力為非線性時(shí)，非線性系213.非線性振動(dòng)求解分析方法1)等效線性化法。

2)里茲?-?加遼金法。

3)諧波平衡法。

4)迭代法。

5)傳統(tǒng)小參數(shù)法。

6)多尺度法。

7)平均法。

8)漸近法。

9)能量法。3.非線性振動(dòng)求解分析方法1)等效線性化法。

2)里茲?-?224.3機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與參數(shù)識(shí)別4.3.1動(dòng)力學(xué)建模的一般方法

4.3.2有限元?jiǎng)恿W(xué)建模方法

4.3.3實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析建模方法

4.3.4動(dòng)力學(xué)參數(shù)識(shí)別4.3機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與參數(shù)識(shí)別4.3.1動(dòng)力學(xué)建模的234.3.1動(dòng)力學(xué)建模的一般方法1.按牛頓定律建立方程

2.按達(dá)倫貝爾原理建立方程

3.按拉格朗日方程建立動(dòng)力學(xué)方程4.3.1動(dòng)力學(xué)建模的一般方法1.按牛頓定律建立方程

2.241.按牛頓定律建立方程取任何一分離體，該分離體某一方向慣性力之和等于同一方向上的其他作用力之和，即∑mii=∑Fn(4-34)式中，mi是分離體中的第i個(gè)質(zhì)量；i是分離體第i個(gè)質(zhì)量的加速度；Fn是作用于該分離體上的第n個(gè)外力。1.按牛頓定律建立方程取任何一分離體，該分離體某一方向慣性力252.按達(dá)倫貝爾原理建立方程按照這一原理，作用于某一獨(dú)立系統(tǒng)的所有作用力Fi之和等于零，包括系統(tǒng)中的慣性力，即∑Fi=0(4-35)2.按達(dá)倫貝爾原理建立方程按照這一原理，作用于某一獨(dú)立系統(tǒng)的263.按拉格朗日方程建立動(dòng)力學(xué)方程依據(jù)機(jī)器的力學(xué)模型圖，寫(xiě)出系統(tǒng)的動(dòng)能T、勢(shì)能V以及耗散函數(shù)D，再按照以下拉格朗日方程進(jìn)行計(jì)算，即可求出各個(gè)廣義坐標(biāo)上的運(yùn)動(dòng)微分方程式ddt?T?i-?T?qi+?V?qi+?D?i=Qi(4-36)式中，qi、i分別是廣義坐標(biāo)和廣義速度；Qi是廣義力。3.按拉格朗日方程建立動(dòng)力學(xué)方程依據(jù)機(jī)器的力學(xué)模型圖，寫(xiě)出系274.3.2有限元?jiǎng)恿W(xué)建模方法1)將系統(tǒng)劃分若干有限單元，選取單元坐標(biāo)系。

2)確定系統(tǒng)位移坐標(biāo)向量U及各單元的變換矩陣As，進(jìn)而計(jì)算系統(tǒng)的慣性矩陣M、阻尼矩陣C、剛度矩陣K和結(jié)點(diǎn)力列陣F。

3)建立結(jié)構(gòu)總體坐標(biāo)系下的運(yùn)動(dòng)微分方程4.3.2有限元?jiǎng)恿W(xué)建模方法1)將系統(tǒng)劃分若干有限單元，284.3.3實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析建模方法1.模態(tài)分析基本概念

2.機(jī)械系統(tǒng)的頻響函數(shù)與模態(tài)參數(shù)的關(guān)系

3.實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)建模方法4.3.3實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析建模方法1.模態(tài)分析基本概念

2.機(jī)291.模態(tài)分析基本概念模態(tài)分析實(shí)質(zhì)是一種坐標(biāo)變換。其目的是把原物理坐標(biāo)系中描述的響應(yīng)，轉(zhuǎn)換到“模態(tài)坐標(biāo)系”中來(lái)描述。模態(tài)坐標(biāo)系的基向量是振動(dòng)系統(tǒng)的特征向量，用模態(tài)坐標(biāo)系描述的響應(yīng)的各個(gè)坐標(biāo)互相獨(dú)立而無(wú)耦合。1.模態(tài)分析基本概念模態(tài)分析實(shí)質(zhì)是一種坐標(biāo)變換。其目的是把原302.機(jī)械系統(tǒng)的頻響函數(shù)與模態(tài)參數(shù)的關(guān)系視機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)為線性系統(tǒng)，施于結(jié)構(gòu)上的外力視為系統(tǒng)輸入，結(jié)構(gòu)響應(yīng)視為系統(tǒng)輸出。描述系統(tǒng)特性有三種方式：物理坐標(biāo)表示的運(yùn)動(dòng)方程、模態(tài)坐標(biāo)表示的模態(tài)參數(shù)及響應(yīng)坐標(biāo)表示的頻響函數(shù)。這三種表示方式互相聯(lián)系、互相轉(zhuǎn)換。頻響函數(shù)與模態(tài)參數(shù)的關(guān)系是模態(tài)分析的基本依據(jù)。2.機(jī)械系統(tǒng)的頻響函數(shù)與模態(tài)參數(shù)的關(guān)系視機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)為線性系313.實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)建模方法(1)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行激振用于結(jié)構(gòu)激勵(lì)的激振器可分為接觸式和非接觸式兩類。

(2)數(shù)字信號(hào)的采集和處理不論采用何種測(cè)量系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集和處理時(shí)都必須遵循一定的原則。

(3)頻響函數(shù)的估計(jì)3.實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)建模方法(1)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行激振用于結(jié)構(gòu)激勵(lì)的激振324.3.4動(dòng)力學(xué)參數(shù)識(shí)別1.頻域識(shí)別法

2.時(shí)域識(shí)別法4.3.4動(dòng)力學(xué)參數(shù)識(shí)別1.頻域識(shí)別法

2.時(shí)域識(shí)別法331.頻域識(shí)別法(1)直接讀數(shù)法將頻響函數(shù)用其幅值和相位來(lái)表示。

(2)最大虛部法

(3)導(dǎo)納圓法把幅頻和相頻曲線，或?qū)嶎l和虛頻曲線合起來(lái)，在復(fù)平面上得到圖4?-?8所示的Nyquist導(dǎo)納圓，根據(jù)圖示就可以識(shí)別出模態(tài)參數(shù)，并可以根據(jù)阻尼比取值的不同進(jìn)行比較。1.頻域識(shí)別法(1)直接讀數(shù)法將頻響函數(shù)用其幅值和相位來(lái)表34(1)直接讀數(shù)法將頻響函數(shù)用其幅值和相位來(lái)表示。圖4?-?6單自由度幅頻和相頻特性曲線(1)直接讀數(shù)法將頻響函數(shù)用其幅值和相位來(lái)表示。圖4?-?35圖4?-?7實(shí)頻和虛頻曲線圖4?-?7實(shí)頻和虛頻曲線36圖4?-?8Nyquist導(dǎo)納圓圖4?-?8Nyquist導(dǎo)納圓372.時(shí)域識(shí)別法與頻域識(shí)別法相比，時(shí)域識(shí)別法對(duì)于分離密集模態(tài)有更好的效果。時(shí)域識(shí)別法主要包括時(shí)域最小二乘迭代法、復(fù)指數(shù)法、ITD法和子空間法等。復(fù)指數(shù)法是對(duì)脈沖響應(yīng)函數(shù)的一種擬合法。在脈沖響應(yīng)函數(shù)可以通過(guò)測(cè)量得到的情況下，復(fù)指數(shù)法可以得到完全的模態(tài)參數(shù)，而并不依賴于模態(tài)參數(shù)的初始估計(jì)值。2.時(shí)域識(shí)別法與頻域識(shí)別法相比，時(shí)域識(shí)別法對(duì)于分離密集模態(tài)有384.4機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改與動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)4.4.1結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的靈敏度分析原理

4.4.2結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的矩陣攝動(dòng)迭代法

4.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用

4.4.4結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)原理與方法4.4機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改與動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)4.4.1結(jié)構(gòu)動(dòng)394.4.1結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的靈敏度分析原理1.結(jié)構(gòu)靈敏度分析的基本原理

2.復(fù)模態(tài)靈敏度分析4.4.1結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的靈敏度分析原理1.結(jié)構(gòu)靈敏度分析401.結(jié)構(gòu)靈敏度分析的基本原理1.結(jié)構(gòu)靈敏度分析的基本原理412.復(fù)模態(tài)靈敏度分析(1)復(fù)特征值靈敏度分析

(2)復(fù)模態(tài)振型靈敏度2.復(fù)模態(tài)靈敏度分析(1)復(fù)特征值靈敏度分析

(2)復(fù)模態(tài)振424.4.2結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的矩陣攝動(dòng)迭代法4.4.2結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的矩陣攝動(dòng)迭代法434.4.2結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的矩陣攝動(dòng)迭代法4.4.2結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的矩陣攝動(dòng)迭代法444.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用表4?-?2穩(wěn)態(tài)振幅及其靈敏度4.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用表4?-?2穩(wěn)態(tài)振幅及454.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用圖4?-?9梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)分布圖4.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用圖4?-?9梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)464.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用圖4?-?10前4階固有振型

a)第一階振型b)第二階振型c)第三階振型d)第四階振型4.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用圖4?-?10前4階固474.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用表4?-?1結(jié)構(gòu)固有頻率靈敏度4.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用表4?-?1結(jié)構(gòu)固有頻48表4?-?2穩(wěn)態(tài)振幅及其靈敏度表4?-?2穩(wěn)態(tài)振幅及其靈敏度494.4.4結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)原理與方法在結(jié)構(gòu)動(dòng)力修改和預(yù)測(cè)分析過(guò)程中，首先判斷結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，然后根據(jù)條件和可能進(jìn)行試探修改，以求達(dá)到設(shè)計(jì)的目標(biāo)。在某些情況下可以使用優(yōu)化方法進(jìn)行這種設(shè)計(jì)過(guò)程，即進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中，要求達(dá)到的各項(xiàng)指標(biāo)以數(shù)學(xué)形式加以描述，稱為優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)。設(shè)計(jì)過(guò)程中的一系列設(shè)計(jì)參數(shù)作為優(yōu)化過(guò)程的設(shè)計(jì)變量，達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的一組設(shè)計(jì)變量，即為最優(yōu)解。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)設(shè)計(jì)變量的取值加以限制，稱為約束條件。4.4.4結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)原理與方法在結(jié)構(gòu)動(dòng)力修改和預(yù)測(cè)分504.5機(jī)械減振、振動(dòng)利用與振動(dòng)控制設(shè)計(jì)4.5.1被動(dòng)隔振的基本原理

4.5.2被動(dòng)消振的基本原理

4.5.3主動(dòng)隔振、振動(dòng)利用簡(jiǎn)介4.5機(jī)械減振、振動(dòng)利用與振動(dòng)控制設(shè)計(jì)4.5.1被動(dòng)隔振514.5.1被動(dòng)隔振的基本原理1)彈性件與粘性阻尼件并聯(lián)的隔振器，這種隔振器屬于單自由度隔振的基本形式，有效隔振頻率范圍窄，且高頻隔振效果不佳。

2)彈性件與阻尼件串并聯(lián)組合的隔振器，可以調(diào)整彈性元件與阻尼元件的組合方式。

3)橡膠元件隔振器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻尼比金屬?gòu)椈蓜偠却螅艺{(diào)整橡膠材料配方可以很方便地得到不同的特征，但易受外界環(huán)境影響，怕油污，高低溫性能難以控制。

4)積層橡膠隔振器，廣泛應(yīng)用于建筑物、核反應(yīng)堆、重型設(shè)備和實(shí)驗(yàn)臺(tái)等，其作用是加長(zhǎng)主系統(tǒng)的水平方向的搖晃周期，以避開(kāi)激勵(lì)波的周期，從而起到減振和避振的目的。

5)空氣彈簧，利用氣體壓縮的非線性恢復(fù)力和阻尼力來(lái)緩沖沖擊和振動(dòng)，剛度與阻尼可以方便地調(diào)節(jié)與控制，隔振效果較為理想，常應(yīng)用在2Hz以下的系統(tǒng)。4.5.1被動(dòng)隔振的基本原理1)彈性件與粘性阻尼件并聯(lián)的隔524.5.1被動(dòng)隔振的基本原理圖4?-?11旋轉(zhuǎn)機(jī)械的單級(jí)被動(dòng)隔振4.5.1被動(dòng)隔振的基本原理圖4?-?11旋轉(zhuǎn)機(jī)械的單級(jí)534.5.1被動(dòng)隔振的基本原理圖4?-?12單級(jí)被動(dòng)隔振系統(tǒng)的

絕對(duì)傳遞率4.5.1被動(dòng)隔振的基本原理圖4?-?12單級(jí)被動(dòng)隔振系544.5.2被動(dòng)消振的基本原理1.阻尼消振的原理與應(yīng)用

2.動(dòng)力消振的原理

3.沖擊消振的原理與應(yīng)用4.5.2被動(dòng)消振的基本原理1.阻尼消振的原理與應(yīng)用

2.551.阻尼消振的原理與應(yīng)用1.阻尼消振的原理與應(yīng)用561.阻尼消振的原理與應(yīng)用圖4?-?13阻尼消振系統(tǒng)的動(dòng)力放大系數(shù)1.阻尼消振的原理與應(yīng)用圖4?-?13阻尼消振系統(tǒng)的動(dòng)力放572.動(dòng)力消振的原理圖4?-?14動(dòng)力消振系統(tǒng)力學(xué)模型2.動(dòng)力消振的原理圖4?-?14動(dòng)力消振系統(tǒng)力學(xué)模型583.沖擊消振的原理與應(yīng)用圖4?-?15單自由度沖擊消振系統(tǒng)力學(xué)模型3.沖擊消振的原理與應(yīng)用圖4?-?15單自由度沖擊消振系統(tǒng)593.沖擊消振的原理與應(yīng)用圖4?-?16沖擊消振系統(tǒng)的相平面圖3.沖擊消振的原理與應(yīng)用圖4?-?16沖擊消振系統(tǒng)的相平面604.5.3主動(dòng)隔振、振動(dòng)利用簡(jiǎn)介1.主動(dòng)隔振的原理與主要技術(shù)

2.振動(dòng)利用的發(fā)展與應(yīng)用4.5.3主動(dòng)隔振、振動(dòng)利用簡(jiǎn)介1.主動(dòng)隔振的原理與主要技611.主動(dòng)隔振的原理與主要技術(shù)1)速度反饋控制理論。

2)波動(dòng)控制理論。

1)車(chē)輛半主動(dòng)隔振和主動(dòng)隔振。

2)微幅隔振。

3)振動(dòng)控制器。

4)智能作動(dòng)器。1.主動(dòng)隔振的原理與主要技術(shù)1)速度反饋控制理論。

2)波動(dòng)622.振動(dòng)利用的發(fā)展與應(yīng)用1)振動(dòng)干燥工藝。

2)振動(dòng)破碎機(jī)的應(yīng)用。

3)振動(dòng)攤鋪及振動(dòng)壓路。

4)振動(dòng)成形與整形工藝。

5)振動(dòng)時(shí)效工藝及應(yīng)用。

6)振動(dòng)診斷技術(shù)與振動(dòng)測(cè)試工藝。

7)以振動(dòng)原理進(jìn)行體育與健身活動(dòng)的儀器和設(shè)備。

8)機(jī)械式醫(yī)療儀器、設(shè)備與器具。

習(xí)題2.振動(dòng)利用的發(fā)展與應(yīng)用1)振動(dòng)干燥工藝。

2)振動(dòng)破碎機(jī)的632.振動(dòng)利用的發(fā)展與應(yīng)用4?-?1名詞解釋：固有頻率，振型，幅頻響應(yīng)，受迫振動(dòng)，粘性阻尼，主振型，正則振型，硬特性剛度，組合共振，模態(tài)分析，復(fù)模態(tài)，單自由度擬合方法，導(dǎo)納圓法，ITD法，結(jié)構(gòu)靈敏度，矩陣攝動(dòng)迭代法，被動(dòng)隔振，絕對(duì)傳遞率，阻尼消振，動(dòng)力放大系數(shù)，動(dòng)力消振，沖擊消振，主動(dòng)隔振，振動(dòng)利用。

4?-?2簡(jiǎn)述機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的含義與主要內(nèi)容。

4?-?3簡(jiǎn)述非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別。

4?-?4求解非線性系統(tǒng)的主要方法有哪些？

4?-?5如圖4?-?17所示的振動(dòng)系統(tǒng)，m為振動(dòng)物體的質(zhì)量，k為彈簧剛度，r為阻尼系數(shù)，f(t)為外加激振力。

4?-?6求圖4?-?18所示的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程，并寫(xiě)出其剛度陣和質(zhì)量陣。

4?-?7動(dòng)力學(xué)建模的一般方法有哪些？2.振動(dòng)利用的發(fā)展與應(yīng)用4?-?1名詞解釋：固有頻率，振型642.振動(dòng)利用的發(fā)展與應(yīng)用4?-?8試寫(xiě)出有限元?jiǎng)恿W(xué)建模的一般步驟(包括基本表達(dá)式)。

4?-?9簡(jiǎn)述被動(dòng)隔振與主動(dòng)隔振的原理。

4?-?10某系統(tǒng)的微分振動(dòng)方程為100010001123+2-10-12-10-12x1x2x3=000，試求系統(tǒng)的固有頻率。

4?-?11簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)建模的主要步驟。

4?-?12結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改主要包括哪兩方面的問(wèn)題？

4?-?13模態(tài)分析的目的是什么？

4?-?14模態(tài)參數(shù)識(shí)別主要有哪些方法？

4?-?15試簡(jiǎn)述振動(dòng)利用的原理，并舉出5個(gè)振動(dòng)利用的工程實(shí)例。

參考文獻(xiàn)2.振動(dòng)利用的發(fā)展與應(yīng)用4?-?8試寫(xiě)出有限元?jiǎng)恿W(xué)建模的65圖4?-?17題4?-?5圖圖4?-?17題4?-?5圖66圖4?-?18題4?-?6圖圖4?-?18題4?-?6圖67第4章機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)4.1引言

4.2機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)理論基礎(chǔ)

4.3機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與參數(shù)識(shí)別

4.4機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改與動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.5機(jī)械減振、振動(dòng)利用與振動(dòng)控制設(shè)計(jì)第4章機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)4.1引言

4.2機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)理論基684.1引言4.1.1機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的含義

4.1.2機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及其關(guān)鍵技術(shù)

4.1.3機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的發(fā)展4.1引言4.1.1機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的含義

4.1.2機(jī)械694.1.1機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的含義機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的含義是指對(duì)初步設(shè)計(jì)產(chǎn)品(或需要進(jìn)行改進(jìn)的產(chǎn)品)進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模和動(dòng)態(tài)特性分析，根據(jù)工程實(shí)際要求，給出所要求的動(dòng)態(tài)特性設(shè)計(jì)目標(biāo)，按結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)“逆問(wèn)題”分析法求解結(jié)構(gòu)參數(shù)，或按結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)“正問(wèn)題”分析法進(jìn)行結(jié)構(gòu)修改設(shè)計(jì)和修改結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性預(yù)測(cè)，從而得到一個(gè)具有良好動(dòng)靜態(tài)特性的產(chǎn)品，即不僅具有良好的工作工藝指標(biāo)，而且機(jī)械設(shè)備本身還能夠安全、可靠地工作，并滿足相應(yīng)的工作壽命要求。4.1.1機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的含義機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的含義是指對(duì)初步設(shè)704.1.2機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及其關(guān)鍵技術(shù)1)按初步設(shè)計(jì)圖樣或?qū)嵨镞M(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模。

2)動(dòng)態(tài)特性計(jì)算。

3)實(shí)物試驗(yàn)、模型試驗(yàn)與試驗(yàn)建模。

4)機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力修改。4.1.2機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及其關(guān)鍵技術(shù)1)按初步設(shè)計(jì)714.1.3機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的發(fā)展機(jī)械產(chǎn)品的傳統(tǒng)靜態(tài)設(shè)計(jì)方法逐漸被動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)所取代，已是現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著機(jī)械設(shè)備向大型化、精密化和高效率、高可靠性方向發(fā)展，以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)、類比設(shè)計(jì)和靜(態(tài))設(shè)計(jì)為主的機(jī)械產(chǎn)品，在質(zhì)量和壽命方面與國(guó)際先進(jìn)水平相比，都有很大的差距。4.1.3機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的發(fā)展機(jī)械產(chǎn)品的傳統(tǒng)靜態(tài)設(shè)計(jì)方法逐漸724.2機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)理論基礎(chǔ)4.2.1單自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析

4.2.2多自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析

4.2.3非線性振動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介*4.2機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)理論基礎(chǔ)4.2.1單自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析734.2.1單自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析1.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)

2.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)4.2.1單自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析1.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)

744.2.1單自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析圖4?-?1機(jī)器及其力學(xué)模型4.2.1單自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析圖4?-?1機(jī)器及其力學(xué)模751.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)1.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)761.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)圖4?-?2弱阻尼時(shí)的減幅振動(dòng)1.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)圖4?-?2弱阻尼時(shí)的減幅振動(dòng)771.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)1.單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)782.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)2.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)792.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)2.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)802.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)圖4?-?3幅頻響應(yīng)曲線和相頻響應(yīng)曲線2.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)圖4?-?3幅頻響應(yīng)曲線和相頻響814.2.2多自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析1.多自由度振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程

2.固有頻率、主振型和方程解耦

3.多自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)4.2.2多自由度振動(dòng)系統(tǒng)分析1.多自由度振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方821.多自由度振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程圖4?-?4三自由度的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)1.多自由度振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程圖4?-?4三自由度的彈簧質(zhì)832.固有頻率、主振型和方程解耦(1)固有頻率

(2)主振型將已求得的第i階固有頻率代入式(4?-?14)，便可求出n個(gè)振幅值間的比例關(guān)系，它們構(gòu)成了系統(tǒng)一定的振動(dòng)形態(tài)，稱為第i階主振型或固有振型。

(3)方程解耦2.固有頻率、主振型和方程解耦(1)固有頻率

(2)主振型843.多自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)3.多自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)854.2.3非線性振動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介*1.非線性振動(dòng)系統(tǒng)的定義與舉例

2.非線性振動(dòng)系統(tǒng)的典型性質(zhì)

3.非線性振動(dòng)求解分析方法4.2.3非線性振動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介*1.非線性振動(dòng)系統(tǒng)的定義與舉861.非線性振動(dòng)系統(tǒng)的定義與舉例圖4?-?5幾種典型的非線性彈簧

a)受壓圓錐彈簧b)空氣彈簧c)受壓橡膠塊1.非線性振動(dòng)系統(tǒng)的定義與舉例圖4?-?5幾種典型的非線性872.非線性振動(dòng)系統(tǒng)的典型性質(zhì)1)當(dāng)恢復(fù)力為非線性時(shí)，非線性系統(tǒng)的固有頻率與振幅的大小有關(guān)，而線性系統(tǒng)固有頻率與振幅沒(méi)有關(guān)系。

2)非線性系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)會(huì)出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象和滯后現(xiàn)象。

3)在非線性系統(tǒng)中存在超諧波共振、次諧波共振和組合共振。

4)非線性系統(tǒng)中存在同步現(xiàn)象。

5)非線性系統(tǒng)中可能會(huì)出現(xiàn)自激振動(dòng)。

6)某些情況下存在分叉解。

7)非線性系統(tǒng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)混沌運(yùn)動(dòng)。2.非線性振動(dòng)系統(tǒng)的典型性質(zhì)1)當(dāng)恢復(fù)力為非線性時(shí)，非線性系883.非線性振動(dòng)求解分析方法1)等效線性化法。

2)里茲?-?加遼金法。

3)諧波平衡法。

4)迭代法。

5)傳統(tǒng)小參數(shù)法。

6)多尺度法。

7)平均法。

8)漸近法。

9)能量法。3.非線性振動(dòng)求解分析方法1)等效線性化法。

2)里茲?-?894.3機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與參數(shù)識(shí)別4.3.1動(dòng)力學(xué)建模的一般方法

4.3.2有限元?jiǎng)恿W(xué)建模方法

4.3.3實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析建模方法

4.3.4動(dòng)力學(xué)參數(shù)識(shí)別4.3機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與參數(shù)識(shí)別4.3.1動(dòng)力學(xué)建模的904.3.1動(dòng)力學(xué)建模的一般方法1.按牛頓定律建立方程

2.按達(dá)倫貝爾原理建立方程

3.按拉格朗日方程建立動(dòng)力學(xué)方程4.3.1動(dòng)力學(xué)建模的一般方法1.按牛頓定律建立方程

2.911.按牛頓定律建立方程取任何一分離體，該分離體某一方向慣性力之和等于同一方向上的其他作用力之和，即∑mii=∑Fn(4-34)式中，mi是分離體中的第i個(gè)質(zhì)量；i是分離體第i個(gè)質(zhì)量的加速度；Fn是作用于該分離體上的第n個(gè)外力。1.按牛頓定律建立方程取任何一分離體，該分離體某一方向慣性力922.按達(dá)倫貝爾原理建立方程按照這一原理，作用于某一獨(dú)立系統(tǒng)的所有作用力Fi之和等于零，包括系統(tǒng)中的慣性力，即∑Fi=0(4-35)2.按達(dá)倫貝爾原理建立方程按照這一原理，作用于某一獨(dú)立系統(tǒng)的933.按拉格朗日方程建立動(dòng)力學(xué)方程依據(jù)機(jī)器的力學(xué)模型圖，寫(xiě)出系統(tǒng)的動(dòng)能T、勢(shì)能V以及耗散函數(shù)D，再按照以下拉格朗日方程進(jìn)行計(jì)算，即可求出各個(gè)廣義坐標(biāo)上的運(yùn)動(dòng)微分方程式ddt?T?i-?T?qi+?V?qi+?D?i=Qi(4-36)式中，qi、i分別是廣義坐標(biāo)和廣義速度；Qi是廣義力。3.按拉格朗日方程建立動(dòng)力學(xué)方程依據(jù)機(jī)器的力學(xué)模型圖，寫(xiě)出系944.3.2有限元?jiǎng)恿W(xué)建模方法1)將系統(tǒng)劃分若干有限單元，選取單元坐標(biāo)系。

2)確定系統(tǒng)位移坐標(biāo)向量U及各單元的變換矩陣As，進(jìn)而計(jì)算系統(tǒng)的慣性矩陣M、阻尼矩陣C、剛度矩陣K和結(jié)點(diǎn)力列陣F。

3)建立結(jié)構(gòu)總體坐標(biāo)系下的運(yùn)動(dòng)微分方程4.3.2有限元?jiǎng)恿W(xué)建模方法1)將系統(tǒng)劃分若干有限單元，954.3.3實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析建模方法1.模態(tài)分析基本概念

2.機(jī)械系統(tǒng)的頻響函數(shù)與模態(tài)參數(shù)的關(guān)系

3.實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)建模方法4.3.3實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析建模方法1.模態(tài)分析基本概念

2.機(jī)961.模態(tài)分析基本概念模態(tài)分析實(shí)質(zhì)是一種坐標(biāo)變換。其目的是把原物理坐標(biāo)系中描述的響應(yīng)，轉(zhuǎn)換到“模態(tài)坐標(biāo)系”中來(lái)描述。模態(tài)坐標(biāo)系的基向量是振動(dòng)系統(tǒng)的特征向量，用模態(tài)坐標(biāo)系描述的響應(yīng)的各個(gè)坐標(biāo)互相獨(dú)立而無(wú)耦合。1.模態(tài)分析基本概念模態(tài)分析實(shí)質(zhì)是一種坐標(biāo)變換。其目的是把原972.機(jī)械系統(tǒng)的頻響函數(shù)與模態(tài)參數(shù)的關(guān)系視機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)為線性系統(tǒng)，施于結(jié)構(gòu)上的外力視為系統(tǒng)輸入，結(jié)構(gòu)響應(yīng)視為系統(tǒng)輸出。描述系統(tǒng)特性有三種方式：物理坐標(biāo)表示的運(yùn)動(dòng)方程、模態(tài)坐標(biāo)表示的模態(tài)參數(shù)及響應(yīng)坐標(biāo)表示的頻響函數(shù)。這三種表示方式互相聯(lián)系、互相轉(zhuǎn)換。頻響函數(shù)與模態(tài)參數(shù)的關(guān)系是模態(tài)分析的基本依據(jù)。2.機(jī)械系統(tǒng)的頻響函數(shù)與模態(tài)參數(shù)的關(guān)系視機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)為線性系983.實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)建模方法(1)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行激振用于結(jié)構(gòu)激勵(lì)的激振器可分為接觸式和非接觸式兩類。

(2)數(shù)字信號(hào)的采集和處理不論采用何種測(cè)量系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集和處理時(shí)都必須遵循一定的原則。

(3)頻響函數(shù)的估計(jì)3.實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)建模方法(1)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行激振用于結(jié)構(gòu)激勵(lì)的激振994.3.4動(dòng)力學(xué)參數(shù)識(shí)別1.頻域識(shí)別法

2.時(shí)域識(shí)別法4.3.4動(dòng)力學(xué)參數(shù)識(shí)別1.頻域識(shí)別法

2.時(shí)域識(shí)別法1001.頻域識(shí)別法(1)直接讀數(shù)法將頻響函數(shù)用其幅值和相位來(lái)表示。

(2)最大虛部法

(3)導(dǎo)納圓法把幅頻和相頻曲線，或?qū)嶎l和虛頻曲線合起來(lái)，在復(fù)平面上得到圖4?-?8所示的Nyquist導(dǎo)納圓，根據(jù)圖示就可以識(shí)別出模態(tài)參數(shù)，并可以根據(jù)阻尼比取值的不同進(jìn)行比較。1.頻域識(shí)別法(1)直接讀數(shù)法將頻響函數(shù)用其幅值和相位來(lái)表101(1)直接讀數(shù)法將頻響函數(shù)用其幅值和相位來(lái)表示。圖4?-?6單自由度幅頻和相頻特性曲線(1)直接讀數(shù)法將頻響函數(shù)用其幅值和相位來(lái)表示。圖4?-?102圖4?-?7實(shí)頻和虛頻曲線圖4?-?7實(shí)頻和虛頻曲線103圖4?-?8Nyquist導(dǎo)納圓圖4?-?8Nyquist導(dǎo)納圓1042.時(shí)域識(shí)別法與頻域識(shí)別法相比，時(shí)域識(shí)別法對(duì)于分離密集模態(tài)有更好的效果。時(shí)域識(shí)別法主要包括時(shí)域最小二乘迭代法、復(fù)指數(shù)法、ITD法和子空間法等。復(fù)指數(shù)法是對(duì)脈沖響應(yīng)函數(shù)的一種擬合法。在脈沖響應(yīng)函數(shù)可以通過(guò)測(cè)量得到的情況下，復(fù)指數(shù)法可以得到完全的模態(tài)參數(shù)，而并不依賴于模態(tài)參數(shù)的初始估計(jì)值。2.時(shí)域識(shí)別法與頻域識(shí)別法相比，時(shí)域識(shí)別法對(duì)于分離密集模態(tài)有1054.4機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改與動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)4.4.1結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的靈敏度分析原理

4.4.2結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的矩陣攝動(dòng)迭代法

4.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用

4.4.4結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)原理與方法4.4機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改與動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)4.4.1結(jié)構(gòu)動(dòng)1064.4.1結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的靈敏度分析原理1.結(jié)構(gòu)靈敏度分析的基本原理

2.復(fù)模態(tài)靈敏度分析4.4.1結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的靈敏度分析原理1.結(jié)構(gòu)靈敏度分析1071.結(jié)構(gòu)靈敏度分析的基本原理1.結(jié)構(gòu)靈敏度分析的基本原理1082.復(fù)模態(tài)靈敏度分析(1)復(fù)特征值靈敏度分析

(2)復(fù)模態(tài)振型靈敏度2.復(fù)模態(tài)靈敏度分析(1)復(fù)特征值靈敏度分析

(2)復(fù)模態(tài)振1094.4.2結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的矩陣攝動(dòng)迭代法4.4.2結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的矩陣攝動(dòng)迭代法1104.4.2結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的矩陣攝動(dòng)迭代法4.4.2結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的矩陣攝動(dòng)迭代法1114.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用表4?-?2穩(wěn)態(tài)振幅及其靈敏度4.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用表4?-?2穩(wěn)態(tài)振幅及1124.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用圖4?-?9梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)分布圖4.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用圖4?-?9梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)1134.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用圖4?-?10前4階固有振型

a)第一階振型b)第二階振型c)第三階振型d)第四階振型4.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用圖4?-?10前4階固1144.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用表4?-?1結(jié)構(gòu)固有頻率靈敏度4.4.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改的工程應(yīng)用表4?-?1結(jié)構(gòu)固有頻115表4?-?2穩(wěn)態(tài)振幅及其靈敏度表4?-?2穩(wěn)態(tài)振幅及其靈敏度1164.4.4結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)原理與方法在結(jié)構(gòu)動(dòng)力修改和預(yù)測(cè)分析過(guò)程中，首先判斷結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，然后根據(jù)條件和可能進(jìn)行試探修改，以求達(dá)到設(shè)計(jì)的目標(biāo)。在某些情況下可以使用優(yōu)化方法進(jìn)行這種設(shè)計(jì)過(guò)程，即進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中，要求達(dá)到的各項(xiàng)指標(biāo)以數(shù)學(xué)形式加以描述，稱為優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)。設(shè)計(jì)過(guò)程中的一系列設(shè)計(jì)參數(shù)作為優(yōu)化過(guò)程的設(shè)計(jì)變量，達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的一組設(shè)計(jì)變量，即為最優(yōu)解。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)設(shè)計(jì)變量的取值加以限制，稱為約束條件。4.4.4結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)原理與方法在結(jié)構(gòu)動(dòng)力修改和預(yù)測(cè)分1174.5機(jī)械減振、振動(dòng)利用與振動(dòng)控制設(shè)計(jì)4.5.1被動(dòng)隔振的基本原理

4.5.2被動(dòng)消振的基本原理

4.5.3主動(dòng)隔振、振動(dòng)利用簡(jiǎn)介4.5機(jī)械減振、振動(dòng)利用與振動(dòng)控制設(shè)計(jì)4.5.1被動(dòng)隔振1184.5.1被動(dòng)隔振的基本原理1)彈性件與粘性阻尼件并聯(lián)的隔振器，這種隔振器屬于單自由度隔振的基本形式，有效隔振頻率范圍窄，且高頻隔振效果不佳。

2)彈性件與阻尼件串并聯(lián)組合的隔振器，可以調(diào)整彈性元件與阻尼元件的組合方式。

3)橡膠元件隔振器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻尼比金屬?gòu)椈蓜偠却?，且調(diào)整橡膠材料配方可以很方便地得到不同的特征，但易受外界環(huán)境影響，怕油污，高低溫性能難以控制。

4)積層橡膠隔振器，廣泛應(yīng)用于建筑物、核反應(yīng)堆、重型設(shè)備和實(shí)驗(yàn)臺(tái)等，其作用是加長(zhǎng)主系統(tǒng)的水平方向的搖晃周期，以避開(kāi)激勵(lì)波的周期，從而起到減振和避振的目的。

5)空氣彈簧，利用氣體壓縮的非線性恢復(fù)力和阻尼力來(lái)緩沖沖擊和振動(dòng)，剛度與阻尼可以方便地調(diào)節(jié)與控制，隔振效果較為理想，常應(yīng)用在2Hz以下的系統(tǒng)。4.5.1被動(dòng)隔振的基本原理1)彈性件與粘性阻尼件并聯(lián)的隔1194.5.1被動(dòng)隔振的基本原理圖4?-?11旋轉(zhuǎn)機(jī)械的單級(jí)被動(dòng)隔振4.5.1被動(dòng)隔振的基本原理圖4?-?11旋轉(zhuǎn)機(jī)械的單級(jí)1204.5.1被動(dòng)隔振的基本原理圖4?-?12單級(jí)被動(dòng)隔振系統(tǒng)的

絕對(duì)傳遞率4.5.1被動(dòng)隔振的基本原理圖4?-?12單級(jí)被動(dòng)隔振系1214.5.2被動(dòng)消振的基本原理1.阻尼消振的原理與應(yīng)用

2.動(dòng)力消振的原理

3.沖擊消振的原理與應(yīng)用4.5.2被動(dòng)消振的