机械中的振动力学概要PPT课件

1、11/13/20212.5 机械中的振动力学 共振：系统在周期性外力(强迫力)作用下发生受迫振动，如果外力的频率跟系统的固有振动频率接近或相等时，受迫振动达极大值，这种现象叫做共振。 阻尼很小的情况下，共振振幅理论上无限大，对机械结构产生彻底破坏。第1页/共20页11/13/20212.5 机械中的振动力学 描述振动的物理量 周期(T)：完成一次振动过程的时间称为周期 频率(f)：周期的倒数，单位时间内振动次数。 周期和频率反映振动的快慢。 振幅：振动量偏离平衡位置的最大值，反映振动的强度。振动力学研究系统输入激励与输出响应之间的关系。第2页/共20页11/13/20212.5机械中的振动力学

2、 振动的利用-振动机械：超声波清洗机；振动筛分机械；电磁共振-收音机；共振武器-次声波。第3页/共20页11/13/20212.5 机械中的振动力学 拿破仑率领法军入侵西班牙。有一天，法国一队威武的士兵迈着整齐的步伐通过一座铁链悬桥。没想到，行到桥中间时，突然惊天动地一声巨响，铁桥从中断裂，掉落河中，士自兵从们揭也示纷了纷毁坠桥入的急原流因。后，各国军队规定，过桥时不用整齐的步伐走，而用不整齐的碎步走，以避免共振的发生.1906年的一天，一队俄国骑兵齐步通过彼得堡封塔克河上的爱纪毕特桥，突然大桥断裂.原来是士兵们整步走的频率与桥的频率一致，引起了桥的共振。第4页/共20页11/13/20212

3、.5 机械中的振动力学1940年11月7日，美国华盛顿州的Tacoma悬索大桥在19m/s的风速下坍塌。板式加强梁改为桁架式加强梁！对柔性结构在风作用下的动力响应认识不够。第5页/共20页11/13/20212.5 机械中的振动力学第6页/共20页11/13/20212.5 机械中的振动力学CRTS型板式轨道系统高速铁路的振动第7页/共20页11/13/20212.5 机械中的振动力学 要达到高速铁路轨道高平顺性，必须满足以下条件：1路基设计和施工必须满足路基的工后沉降小、不均匀沉降小，在动力作用下变形小、稳定性高等要求。高平顺性、高稳定性的路基是确保轨道高平顺性的前提条件。2桥梁的动挠度等变

4、形必须满足高平顺的要求。3道床必须选用硬质、耐磨的道碴，并在铺枕前整平压实。近十多年来国外重载、高速铁路均已采用。4严格控制轨道的初始不平顺。第8页/共20页11/13/20212.5 机械中的振动力学转子系统的振动抑制方法转子系统是汽轮机、发电机、电动机、车床和内燃机等旋转机械的关键结构，改善转子系统运行的平稳性是振动力学的核心。其关键因素是转子的平衡，尤其是动平衡。第9页/共20页11/13/20212.5 机械中的振动力学如果转子质量分布均匀，制造安装无误，则运转平衡。理想状况下，旋转与不旋转是对轴承都只有静压力。根据转子惯性力系简化结果确定在校正平面上的适当位置加重或去重。刚性转子平衡

5、的充分必要条件是惯性力系向任一点简化的主矢与主矩都为零第10页/共20页11/13/20212.5 机械中的振动力学 不平衡的原因转子机械损伤污染物堆积轴弯曲轴孔偏离中心风扇机械损伤污染物堆积轴孔偏离中心齿轮机械损伤轴孔偏离中心第11页/共20页11/13/20212.5 机械中的振动力学 不平衡的原因滑轮/槽轮机械损伤琐丝太大轴孔偏离中心飞轮机械损伤偏心孔轴孔偏离中心轴轴弯曲不规则加工第12页/共20页11/13/20212.5 机械中的振动力学 不平衡的原因叶轮机械损伤腐蚀联轴器机械损伤轴孔偏离中心电气绕组铜线分布不均第13页/共20页11/13/20212.5 机械中的振动力学不平衡的原因铸造缺陷 热膨胀由于每个部件热膨胀率不同影响转子平衡轴孔太大第14页/共20页11/13/2021离心力作用下轴的变形如果驱动频率无限接近系统横向振动固有频率，挠度会无穷大。柔性转子的运转与刚性转子有本质差异。工作转速低于一阶临界转速0.5倍的转子，可简化为刚性转子；工作转速高于一阶临界转速0.7倍的转子，视为柔性转子。300 MW汽轮发电机组转子模型第15页/共20页11/13/20212.5 机械中的振动力学 机械振动的控制第16页/共20页11/13/20212.5 机械中的振动力学 汽车的减振系统示意图第17页/共20页11/13/20212.