大連理工大學(xué)理論力學(xué)工程減震自設(shè)計(jì)試驗(yàn)

1、1工程減振背景和研究背景工桿減振在現(xiàn)代工程屮應(yīng)用分廣泛很多工程因?yàn)闆](méi)有考.慮共振效應(yīng)而失敗造成經(jīng)濟(jì)上的損失和人員上的傷亡。因此其研究?jī)r(jià)值不言而喻。工業(yè)和運(yùn)輸業(yè)中廣泛采用機(jī)器作原動(dòng)力機(jī)械振動(dòng)的危害越發(fā)嚴(yán)重減振要求日益迫切。汽輪機(jī)、水輪機(jī)和電機(jī)等動(dòng)丿J機(jī)械汽仁 火乍、船舶和飛機(jī)等交遽運(yùn)輸工具以及工作母機(jī)、礦山機(jī)械和工程機(jī)械等都沿著高速重載方向發(fā)展其振動(dòng)也日益強(qiáng)烈。精密機(jī)床和精密加工技術(shù)的發(fā)展中如果離開(kāi)嚴(yán)格隔振的平靜環(huán)境工作就不正常,無(wú)法達(dá)到預(yù)期的精度目標(biāo)。材料工業(yè)和建筑工業(yè)的發(fā)展中廣泛采用高強(qiáng)度的建筑材料建筑高度不斷攀升使些建笛愛(ài)城載澈勵(lì)后振隔達(dá)幾米之人粧以滿足俗適和安全亞求倘不韭減振此類高樓就無(wú)

2、法繼續(xù)發(fā)展下去。飛機(jī)、導(dǎo)彈、坦克、戰(zhàn)車通常在最為惡劣的環(huán)境中工作。因此軍工部門(mén)對(duì)減振 環(huán)節(jié)的要求也日漸增多。尤其是如今的精確打擊方向的研究更需要減振理論的 支持無(wú)論是民用工業(yè)還是彳富工業(yè)其產(chǎn)卅艸能都與減振技術(shù)密切和關(guān)產(chǎn)乩性能又決定了企業(yè)的利潤(rùn)效益。因此關(guān)于減振的研究永不過(guò)時(shí)。對(duì)丁減振呆枳極的辦法是釗対振動(dòng)的原因?qū)澃Y卜一藥。引起振動(dòng)的原川有很多所以對(duì)于不同的振動(dòng)原因應(yīng)采取不同的方法。機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)包括振動(dòng)工程而振動(dòng)控制是振動(dòng)工程的一個(gè)重要學(xué)科分支。隨著科學(xué)技 術(shù)的迅速發(fā)展、機(jī)械的高速化及結(jié)構(gòu)的輕型化大量的工程振動(dòng)問(wèn)題不斷地涌現(xiàn)引起了機(jī)掠工作狀態(tài)的惡化 牛產(chǎn)效率和工作質(zhì)量的卜降C而機(jī)械振動(dòng)常常足

3、笑成機(jī)械和紜枸惡件彼 壞和失效的直接原因。振動(dòng)使結(jié)構(gòu)的內(nèi)應(yīng)力大大增加由于振動(dòng)產(chǎn)生的交變載荷使結(jié)構(gòu)發(fā)生疲.勞獄壞其振使結(jié)構(gòu)產(chǎn)牛不允十的丈變形致使結(jié)構(gòu)發(fā)牛嚴(yán)奎就壞匚生右此機(jī)誠(chéng)屮由于 自身作業(yè)的環(huán)境惡劣再加上振動(dòng)的存在而引起地基的振動(dòng)和噪音適成史為惡工:鬥不境 fc精密儀器不能正常工作人的勞動(dòng)條件惡化。工程史上由于振動(dòng)而引起的失事已屢見(jiàn)不鮮。聞名的Tacoma吊橋事件就是一例。該橋長(zhǎng) 2800尺寬39尺于1940年因風(fēng)載激起自振720周的研究也越來(lái)越受到重視。除了上述振動(dòng)導(dǎo)致的危害，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展以及人民生活水 平的提高，人們對(duì)減振和降噪的要求越來(lái)越高，促使振動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。隨著技術(shù)的進(jìn)步

4、，幾乎所有工業(yè)的發(fā)展，如汽輪機(jī)、水輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等動(dòng)力機(jī)械，汽車、火車、飛機(jī)、 運(yùn)載火箭，以及挖掘機(jī)、推土機(jī)等工程機(jī)械，都向著高速重載的方向發(fā)展，導(dǎo)致振動(dòng)越來(lái)越 顯著，如果振動(dòng)問(wèn)題不加以適當(dāng)控制往往會(huì)引起重大事故，造成設(shè)備損毀，并伴隨著巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。如1988年陜西秦嶺發(fā)電廠的“ 2.12”事故，當(dāng)天下午16時(shí)，電廠200MW 5 號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行提升轉(zhuǎn)速的危急保安器動(dòng)作試驗(yàn)，過(guò)程中由油膜失穩(wěn)引起突發(fā)性、綜合性強(qiáng)烈振動(dòng)造成軸系嚴(yán)重破壞，其中7處對(duì)輪螺栓、軸體中 5處發(fā)生斷裂，共斷為 13段，主機(jī)基本毀壞，這次事故造成1名工人腰部被飛出的殘片擊傷，并引起發(fā)電機(jī)端部火災(zāi)。 在制造業(yè)，制造零

5、件的精度越來(lái)越高，難度越來(lái)越大，尤其是精密儀器、宇航零件等的加工， 對(duì)振動(dòng)環(huán)境的要求越來(lái)越嚴(yán)格。 在建筑業(yè)，各式高樓不斷刷新世界紀(jì)錄， 跨海大橋不斷涌現(xiàn)， 高大建筑物受風(fēng)載激勵(lì)后， 其振動(dòng)幅度可能達(dá)到幾米，要求工程師在設(shè)計(jì)施工時(shí)必須考慮可能帶來(lái)的安全問(wèn)題和舒適度問(wèn)題。2研究理論和現(xiàn)狀理論振動(dòng)控制技術(shù)分類及特點(diǎn)振動(dòng)控制是振動(dòng)工程領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要分支， 是振動(dòng)研究的出發(fā)點(diǎn)與歸宿。 從廣義上說(shuō)， 振 動(dòng)控制包括兩方面的內(nèi)容： 一方面是振動(dòng)的利用， 如各類振動(dòng)機(jī)械的研發(fā)利用； 另一方面是 振動(dòng)的抑制， 即盡量減小有害的振動(dòng) 2 ，因?yàn)檎駝?dòng)加速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械的磨損， 縮短了產(chǎn)品壽命， 使人易疲勞， 儀器易失靈

6、。 一般的振動(dòng)控制指的是對(duì)有害振動(dòng)的抑制。 振動(dòng)控制的任務(wù)是通 過(guò)一定的技術(shù)手段使受控對(duì)象的振動(dòng)水平滿足人們的預(yù)定要求 2 。振動(dòng)控制技術(shù)一般有兩 種分類方法，一是按控制手段分類，有抑制振源強(qiáng)度、隔振、吸振、阻振、修改結(jié)構(gòu)五種方 法2-5 ；另一種是按振動(dòng)控制過(guò)程中是否需要外部能量分類，分為有源控制和無(wú)源控制 2，而有源控制又稱為主動(dòng)控制，無(wú)源控制也稱為被動(dòng)控制6 。 1.2.1 按控制手段分類1、抑制振源強(qiáng)度抑制振源強(qiáng)度又稱之為消振， 這是消除振動(dòng)的根本方法。 由于受控對(duì)象的響應(yīng)是由振源 （激 勵(lì)）引起的， 外因消除或減弱時(shí)， 振動(dòng)響應(yīng)隨之消除或減弱。 如對(duì)不平衡的剛性或柔性轉(zhuǎn)子， 采用動(dòng)平

7、衡的方法消除或減弱他們?cè)谵D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)因質(zhì)量不平衡出現(xiàn)的離心力及力矩；如高煙囪、 熱交換器等結(jié)構(gòu)， 由于卡門(mén)渦旋引起的流激振動(dòng)， 可通過(guò)加擾流器的方法破壞卡門(mén)渦旋的生 成，因而使渦激強(qiáng)度減弱， 又如車刀的顫振， 可通過(guò)加冷卻劑的方法減小切削時(shí)的車刀與工 件之間的摩擦力，破壞出現(xiàn)顫振的條件。2、隔振隔振是指在振源和受控對(duì)象之間串加一個(gè)子系統(tǒng)， 該子系統(tǒng)稱之為隔振器， 用來(lái)減小主系統(tǒng) 對(duì)外界激勵(lì)的響應(yīng)。 這是一種廣泛應(yīng)用的減振技術(shù)， 如飛機(jī)座艙內(nèi)儀表板通過(guò)隔振器與機(jī)體 相連， 從而減小機(jī)體振動(dòng)向儀表板的傳遞； 動(dòng)力機(jī)械通過(guò)隔振器與基礎(chǔ)件相連， 從而減小機(jī) 械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的交變激勵(lì)力和力矩向基礎(chǔ)件的傳遞。3、

8、吸振 吸振又稱動(dòng)力吸振，即在受控對(duì)象上附加一個(gè)子系統(tǒng)，用它產(chǎn)生的反作用力減小或 消除受控對(duì)象對(duì)振源激勵(lì)的響應(yīng)， 子系統(tǒng)為動(dòng)力吸振器。 這是一種在各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的減振 技術(shù)，如為減小直升飛機(jī)在飛行中機(jī)體振動(dòng)水平而采用的連于駕駛艙內(nèi)的彈簧質(zhì)量塊型吸 振器，連在槳轂處的雙線擺型激振器及連在槳葉根部的擺式吸振器； 高層建筑頂部安裝的有 阻尼動(dòng)力吸振器（也稱為調(diào)諧質(zhì)量阻尼器）4、阻振阻振， 又稱阻尼減振。其方法為，在受控對(duì)象上附加阻尼器或阻尼元件，通過(guò)消耗能量而使 響應(yīng)減小，如粘貼阻尼材料的汽車壁板能有效地降低車輛在不平路面上行駛引起的隨機(jī)激勵(lì) 響應(yīng)，直升機(jī)增加槳葉減擺器的阻尼以防止出現(xiàn)動(dòng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。5

9、、修改結(jié)構(gòu) 通過(guò)修改受控對(duì)象的動(dòng)力學(xué)特性參數(shù)（如質(zhì)量、剛度以及阻尼特性參數(shù)，慣性原件的質(zhì)量、 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及分布等） 以使其振動(dòng)滿足預(yù)定要求， 這是一種不需要附加任何子系統(tǒng)的振動(dòng)控制 方案。 對(duì)于實(shí)際存在的受控對(duì)象來(lái)說(shuō)， 這是個(gè)修改結(jié)構(gòu)的問(wèn)題， 對(duì)于初始設(shè)計(jì)階段的受控對(duì) 象來(lái)說(shuō)， 是個(gè)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)問(wèn)題， 在工程應(yīng)用中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段， 主要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改和優(yōu)化以 降低對(duì)外界激勵(lì)的響應(yīng)。 如在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中， 改變轉(zhuǎn)子材料、 形狀來(lái)改變臨界轉(zhuǎn)速以滿足使用 要求?，F(xiàn)狀動(dòng)力吸振技術(shù)始于 1909 年 Frahm 在德國(guó)郵船上安裝的防搖水箱，這是動(dòng)力吸振器最早的工 程應(yīng)用 10 。但直到 1928 年 J.Ormo

10、ndroyd 和 J.P.Den.Hartog 才推導(dǎo)出了動(dòng)力吸振原理 11, 首先提出了吸振器優(yōu)化設(shè)計(jì)的不動(dòng)點(diǎn)理論，Hahnkamm基于無(wú)阻尼單自由度系統(tǒng)和附加在其上的無(wú)阻尼吸振器推出了最優(yōu)調(diào)諧比設(shè)計(jì)公式12。Brock最終在1946年推導(dǎo)出了最優(yōu)阻尼的關(guān)系，至此，動(dòng)力吸振器發(fā)展形成了一個(gè)較為完整的體系。此后，隨著工程建設(shè)及科學(xué)研究的需要，動(dòng)力吸振器不斷發(fā)展，至今已經(jīng)在各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。動(dòng)力吸振器(Dynamic Vibration Absorber, DVA)是通過(guò)彈性元件把輔助質(zhì)量連接到振動(dòng)系統(tǒng)上 的一種減振裝置7，一般可簡(jiǎn)化為一個(gè)由質(zhì)量、彈簧、阻尼元件組成的單自由度振動(dòng)系統(tǒng)。動(dòng)力吸振器工

11、作時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)自身結(jié)構(gòu)形式、動(dòng)力參數(shù)以及與主系統(tǒng)的耦合關(guān)系來(lái)改變主系統(tǒng)的振動(dòng)狀態(tài)，以達(dá)到在預(yù)期頻段上減小主振系強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)的目的8。通過(guò)輔助質(zhì)量的動(dòng)力作用，使吸振器彈性元件在主系統(tǒng)上產(chǎn)生的作用力可以抵消部分或大部分作用在主系統(tǒng)上 的外界激振力來(lái)削弱主系統(tǒng)振動(dòng)。相當(dāng)于把主系統(tǒng)的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)移到了動(dòng)力吸振器上。3減振方法及減振措施工程中利用強(qiáng)迫振動(dòng)理論進(jìn)行消振或減振的方y(tǒng)；1.,使系統(tǒng)所受激勵(lì)盡可能地小，以致不出現(xiàn)過(guò)度動(dòng)響應(yīng)。受控對(duì)象的響應(yīng)是由振源(激勵(lì))引起的外因消除或減弱，響應(yīng)自然也消除或減弱。如對(duì)不 平衡的剛性或柔性轉(zhuǎn)子，采用動(dòng)平衡方法消除或減弱它們?cè)谵D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)因質(zhì)量不平衡出現(xiàn)的離心 力及力矩，另外

12、,還可采取抵消振動(dòng)的方法，即由控制引起的振動(dòng)抵消未加控制時(shí)的原有振 動(dòng)。2避開(kāi)共振區(qū)在振源與受控對(duì)象之間串聯(lián)隔振器可以減小受控對(duì)象對(duì)振源激勵(lì)的響應(yīng)。如飛機(jī)座艙內(nèi)儀表板通過(guò)隔振器與機(jī)體相連機(jī)械通過(guò)隔振器與基礎(chǔ)相連從而減小機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的交變擾力和力矩向基礎(chǔ)的傳遞。按 隔振的原理可將隔振分為主動(dòng)隔振和被動(dòng)隔振。主動(dòng)隔振就是通過(guò)隔振器或隔振材料的作用將由機(jī)器干擾力F(t)作用而產(chǎn)生的振動(dòng)大部分隔離掉，不使之向外傳給周圍環(huán)境。而被動(dòng)隔 振則是將外來(lái)的振動(dòng)位移A 近過(guò)冷振粘的卜兒,消除其大部分，使設(shè)置于隔振器上的精密儀器、設(shè)備免受周圍環(huán)境振動(dòng)的影響。3 旱人匸!I采取一定的措施人為地增加系統(tǒng)的阻尼，以最

13、大限度地消耗振源能量，降低系統(tǒng)的振動(dòng)水平；增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在受控對(duì)象上附加阻尼器或阻尼而使響應(yīng)減小，如直升機(jī)增加槳葉減擺器的阻尼以防止出現(xiàn)動(dòng)不穩(wěn)定現(xiàn)象一一“地面共振”o4 ，用它產(chǎn)生吸振力以減小受控對(duì)象對(duì) 振源激勵(lì)的響應(yīng)。如高層建筑頂部安裝的有阻尼動(dòng)力吸振器。5不需附加廉干朿統(tǒng)的振動(dòng)控制方案H前是帶引人注帀縱所醬動(dòng)丿沖刪笏數(shù)是捋澎 響受控對(duì)象質(zhì)蠱剛度與阻尼特性的鄧些參數(shù) 如慣性元件的質(zhì)氐轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.及其分布.對(duì) 實(shí)際存在的受控對(duì)克則是個(gè)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)問(wèn)題。3,12 打丿吸振盂廉理 動(dòng)力吸振是逋過(guò)增和弾費(fèi).質(zhì)量系統(tǒng)，使之與振源的頻率接近，從而把 振動(dòng)的能量吸附到增加的附加系統(tǒng)上。3 認(rèn)吸振君 mi丿減

14、醫(yī)就是在振動(dòng)主系統(tǒng)上附加特殊的子系統(tǒng)，以轉(zhuǎn)移或消 耗主系統(tǒng)的振動(dòng)能量，從而抑制主系統(tǒng)振動(dòng)的振幅。參考文獻(xiàn) 變質(zhì)量動(dòng)力吸振器及其控制策略研究 房祥波 長(zhǎng)安大學(xué)1.張向東、車俊鐵機(jī)械減振的基本方法分析匕匸和計(jì)化L學(xué)險(xiǎn)2王鐵民工程機(jī)械的主動(dòng)減振系統(tǒng)內(nèi)扁空址丄丁？:3.方同、陳松淇 工程振動(dòng)理論概述回:tT業(yè)人心:辦公室衛(wèi)生管理制度一、主要內(nèi)容與適用范圍1 本制度規(guī)定了辦公室衛(wèi)生管理的工作內(nèi)容和要求及檢查與考核。2 此管理制度適用于本公司所有辦公室衛(wèi)生的管理二、定義1 公共區(qū)域：包括辦公室走道、會(huì)議室、衛(wèi)生間，每天由行政文員進(jìn)行清掃；2個(gè)人區(qū)域：包括個(gè)人辦公桌及辦公區(qū)域由各部門(mén)工作人員每天自行清掃。1

15、. 公共區(qū)域環(huán)境衛(wèi)生應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：1) 保持公共區(qū)域及個(gè)人區(qū)域地面干凈清潔、無(wú)污物、污水、浮土，無(wú)死角。2) 保持門(mén)窗干凈、無(wú)塵土、玻璃清潔、透明。3) 保持墻壁清潔，表面無(wú)灰塵、污跡。4 )保持掛件、畫(huà)框及其他裝飾品表面干凈整潔。5) 保持衛(wèi)生間、洗手池內(nèi)無(wú)污垢，經(jīng)常保持清潔，毛巾放在固定(或隱蔽)的地方。6) 保持衛(wèi)生工具用后及時(shí)清潔整理，保持清潔、擺放整齊。7)垃圾簍擺放緊靠衛(wèi)生間并及時(shí)清理，無(wú)溢滿現(xiàn)象。2. 辦公用品的衛(wèi)生管理應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：1) 辦公桌面：辦公桌面只能擺放必需物品，其它物品應(yīng)放在個(gè)人抽屜，暫不需要的物品就擺回柜子里，不用的物品要及時(shí)清理掉。2) 辦公文件、票據(jù)：辦公文件、票據(jù)等應(yīng)分類放進(jìn)文件夾、文件盒中，并整齊的擺放至辦公桌左上角上。3)辦公小用品如筆、尺、橡皮檫、訂書(shū)機(jī)、啟丁器等，應(yīng)放在辦公桌一側(cè)，要從哪取使用完后放到原位。4)電腦：電腦鍵盤(pán)要保持干凈，下班或是離開(kāi)公司前電腦要關(guān)機(jī)。5)報(bào)刊：報(bào)刊應(yīng)擺放到報(bào)刊架上，要定時(shí)清理過(guò)期報(bào)刊。6)飲食水機(jī)、燈具、打印機(jī)、傳真機(jī)、文具柜等擺放要整齊，保持表面無(wú)污垢，無(wú)灰塵，蜘蛛網(wǎng)等，辦公室內(nèi)電器線走向要美觀，規(guī)范，并用護(hù)釘固定不可亂搭接臨時(shí)線。7)新進(jìn)設(shè)備的包裝和報(bào)廢設(shè)備以及不用的雜物應(yīng)按規(guī)定的程序及時(shí)予以清除。3.個(gè)人衛(wèi)生應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1) 不隨地吐痰，不