動剛度與靜剛度

1、動剛度與靜剛度動剛度與靜剛度靜載荷下抵抗變形的能力稱為靜剛度，動載荷下抵抗變形的能力稱為動剛度，即引起單位振幅所需要的動態(tài)力。靜剛度一般用結(jié)構(gòu)的在靜載荷作用下的變形多少來衡量，動剛度則是用結(jié)構(gòu)振動的頻率來衡量；如果動作用力變化很慢，即動作用力的頻率遠小于結(jié)構(gòu)的固有頻率時，可以認為動剛度和靜剛度基本相同。否則，動作用力的頻率遠大于結(jié)構(gòu)的固有頻率時，結(jié)構(gòu)變形比較小，動剛度則比較大。但動作用力的頻率與結(jié)構(gòu)的固有頻率相近時，有可能出現(xiàn)共振現(xiàn)象，此時動剛度最小，變形最大。金屬件的動剛度與靜剛度基本一樣,而橡膠件則基本上是不一樣的,橡膠件的靜剛度一般來說是非線性的,也就是在不同載荷下的靜剛度值是不一樣的;

2、而金屬件是線性的,也就是說基本上是各個載荷下靜剛度值都是一樣的;橡膠件的動剛度是隨頻率變化的,基本上是頻率越高動剛度越大,在低頻時變化較大,到高頻是曲線趨于平坦,另外動剛度與振動的幅值也有關(guān)系,同一頻率下,振動幅值越大,動剛度越小剛度剛度受外力作用的材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力。材料的剛度由使其產(chǎn)生單位變形所需的外力值來量度。各向同性材料的剛度取決于它的彈性模量E和剪切模量G（見胡克定律）。結(jié)構(gòu)的剛度除取決于組成材料的彈性模量外，還同其幾何形狀、邊界條件等因素以及外力的作用形式有關(guān)。分析材料和結(jié)構(gòu)的剛度是工程設(shè)計中的一項重要工作。對于一些須嚴(yán)格限制變形的結(jié)構(gòu)（如機翼、高精度的裝配件等），須通

3、過剛度分析來控制變形。許多結(jié)構(gòu)（如建筑物、機械等）也要通過控制剛度以防止發(fā)生振動、顫振或失穩(wěn)。另外，如彈簧秤、環(huán)式測力計等，須通過控制其剛度為某一合理值以確保其特定功能。在結(jié)構(gòu)力學(xué)的位移法分析中，為確定結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力，通常也要分析其各部分的剛度。剛度是指零件在載荷作用下抵抗彈性變形的能力。零件的剛度（或稱剛性）常用單位變形所需的力或力矩來表示，剛度的大小取決于零件的幾何形狀和材料種類（即材料的彈性模量）。剛度要求對于某些彈性變形量超過一定數(shù)值后，會影響機器工作質(zhì)量的零件尤為重要，如機床的主軸、導(dǎo)軌、絲杠等。工藝系統(tǒng)的剛度1基本概念剛度的一般概念是指物體或系統(tǒng)抵抗變形的能力。用加到物體的作用力

4、與沿此作用力方向上產(chǎn)生的變形量的比值表示，即（10-5）式中靜剛度（N）；作用力（N/mm）；沿作用力方向的變形量（mm）。越大，物體或系統(tǒng)抵抗變形能力越強，加工精度就越高。切削加工過程中，在各種外力作用下，工藝系統(tǒng)各部分將在各個受力方向產(chǎn)生相應(yīng)變形。對于工藝系統(tǒng)受力變形，主要研究誤差敏感方向上的變形量。因此，工藝系統(tǒng)剛度定義為：作用于工件加工表面法線方向上的切削力與刀具在切削力作用下相對于工件在法線方向位移的比值，即（10-6）式中工藝系統(tǒng)剛度（N/mm）；作用于工件加工表面法線方向上的切削力（N）；工藝系統(tǒng)總的變形量（mm）。在上述工藝系統(tǒng)剛度定義中，力和變形是在靜態(tài)下測定的，為工藝系統(tǒng)靜

5、剛度；變形量是由總切削力作用的綜合結(jié)果，當(dāng)引起Y方向位移超出引起的位移時（），總位移與方向相反，呈負值，此時刀架處于負剛度狀態(tài)。負剛度使刀尖扎入工件表面（扎刀），還會使工件產(chǎn)生振動，應(yīng)盡量避免，如圖10-12所示。2工藝系統(tǒng)剛度的計算工藝系統(tǒng)的總變形量應(yīng)是各個組成環(huán)節(jié)在同一處的法向變形的疊加，即根據(jù)剛度定義，工藝系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)的剛度為，；所以工藝系統(tǒng)剛度一般公式為（10-7）式中工藝系統(tǒng)總的變形量（mm）；工藝系統(tǒng)剛度（N/mm）；機床變形（mm）；機床剛度（N/mm）；夾具變形（mm）；夾具剛度(N/mm)；刀具變形(mm)；刀具剛度(N/mm)；工件變形(mm)；工件剛度(N/mm)。公式

6、10-7表明，已知工藝系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)的剛度，即可求得工藝系統(tǒng)剛度對于工件和刀具，一般說來都是一些簡單構(gòu)件，可用材料力學(xué)公式近似計算，如車刀的剛度可以按懸臂梁計算，用三爪卡盤夾持工件，工件的剛度可以按懸臂梁計算，用頂尖加工細長軸，工件的剛度可以按簡支梁計算等；對于機床和夾具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，通常用實驗法測定其剛度。1、對于橡膠懸置來說，在10Hz后剛度變化就比較慢了，而且一般來說對于發(fā)動機動力總成來說剛體模態(tài)在6Hz_20Hz之間，對于一套發(fā)動機懸置,你都取6Hz,或都取10Hz,或者15Hz,20Hz,算出來的剛體模態(tài)頻率差別很小，現(xiàn)在通常采用15Hz處的動剛度.但我建議取怠速時的點火激勵頻率處的

7、動剛度來計算剛體模態(tài)，如果這樣算得的剛體模態(tài)頻率分布和振型解耦較好,那么懸置匹配就比較好了(當(dāng)然還有個傳遞率的問題),過了怠速,激振頻率會增加很快,而發(fā)動機懸置的剛度相對來說增加很少,而導(dǎo)致的發(fā)動機剛體模態(tài)頻率增加就更小了,所以只要取怠速時的點火激勵匹配出來的懸置滿足懸置設(shè)計的那些要求,那就肯定沒問題了.2、我認為靜剛度的考量衡量原因：1、支撐，及平衡，設(shè)計基本信息包括動力總成傾角、懸置取點、許用彈性中心的載荷、允許的位移量等。2、限位，這個很容易理解的。3、如果彈性單元是純粹的彈性體，由于彈性體有自身動靜比固定的特性，可以預(yù)先設(shè)計好靜剛度，從而達到動剛度預(yù)先設(shè)計值；考慮動剛度的原因：原則上獲取小的動剛度是有利于提高NVH性能的。這個要素對于高頻時的振動改善尤為重要，但是在低頻時效果不很明顯，當(dāng)然，沒有人愿意讓車停在那里燒油玩。正是由于彈性體有自身動靜比固定的特性，這就有一個問題，支撐性能和低的動剛度是矛盾的兩方面，不可一味的追求其一。當(dāng)然還要綜合考慮疲勞強度、制造的工藝可行性、成本等方面的因素，才能設(shè)計出比較合理的懸置。3、我的理解是，發(fā)動機懸置的剛度系數(shù)在解耦設(shè)計時應(yīng)考慮為動剛度。因為由于彈性支撐元件的阻尼存在，使得動載下的變