弹簧阻尼系统分析方法

‘壹’ 什么是弹簧阻尼系统

一二两点没有问题。
但是实际的弹簧系统就会有阻尼。如果说是外加的阻尼器在应用中也只是改变阻尼。。。但是是不是就代表弹簧阻尼系统就是由两个系统组成？大概不可以这么说吧。。。
不知道理解对不对。

‘贰’ 弹簧质量阻尼系统的阻尼系数如何求

弹簧质量阻尼系统的阻尼系数KD定义为KD=功放额定输出阻抗（等于弹簧额定阻抗）/功放输出内阻。
由于功放、输出内阻实际上已成为弹簧的阻尼器件，KD值便决定了弹簧所受的阻尼量。KD值越大，阻尼越重。功放的KD值并不是越大越好，KD值过大会使弹簧阻尼过重，以至使脉冲前沿建立时间增长，降低瞬态响应指标。因此在选取功放时不应片面追求大的KD值。
阻尼系灵敏有一个经验值可供参考；晶体管功放KD值大于或等于40，电子管功放KD值大于或等于6。保证稳态特性与瞬态特性良好的基本条件，应注意弹簧的等效力学品质因素（Qm）与放大器阻尼系数（KD）的配合。

‘叁’ 弹簧的刚度和阻尼如何确定

弹簧刚度可实际测试，F/ds
普通弹簧阻尼很小，可忽略不计。
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状。亦作“ 弹簧 ”。一般用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样，按形状分，主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。

‘肆’ 阻尼弹簧减震器原理是什么

从结构来分析：阻尼弹簧减震器的工作原理是：
当力向下而作用施加在减震器上时，内部的阻尼杆会向下运动，而阻尼腔内的阻尼介质就会沿着阻尼块四周存在的间隙向上流动，从而起到阻尼减震的作用，从而减小振幅，当作用施加在减震器上的外力消失之后，内部的阻尼杆会向上运动，而阻尼腔内的阻尼介质相应会重新沿着阻尼块周围的间隙往下流动，从而实现减少震动和降低振幅的作用。
以上就是阻尼弹簧减震器的原理！
希望我的回答对你有帮助。

‘伍’ 弹簧-质量-阻尼系统

解：

‘陆’ 弹簧阻尼系统方程

f=-kx-κv

‘柒’ matlab中用什么方法画出弹簧阻尼质量系统类似如下的频谱图

1、用数值方法求解微分方程（未指定初始条件，按零初始条件考虑）：

% 常数定义
m=196;
k=19600;
c=2940;
clf
tstr = {'忽略阻尼', '考虑阻尼'};
for n=1:2
subplot(2,1,n)
dx=@(t,x)[x(2); (160*sin(19*t)-k*x(1)-(n-1)*c*x(2))/m];
[t,x]=ode45(dx,[0 3],[0 0]);
ax=plotyy(t,x(:,1),t,160*sin(19*t));
%legend([h1 h2],'x(t)','P(t)')
xlabel t
axes(ax(1)); ylabel x(t)
axes(ax(2)); ylabel P(t)
title(tstr{n})
end

对于考虑阻尼影响的情况，系统稳态响应为和输入相同频率的正弦波，由图中的峰值可以大致计算出幅值的放大倍数以及相位滞后。而对于忽略阻尼影响的情况，由于输出由自由振荡和强迫振荡两部分组成，且频率不同，呈现出来的响应曲线不太容易辨别幅值放大及相位变化。事实上，无阻尼系统在传统控制理论中认为是不稳定的，那么建立在稳态响应基础上的频域方法从概念上说也是有疑问的。

2、理论方法求解。
考虑两种做法，一是求解微分方程的解析解：

>> x1=dsolve('196*D2x+19600*x=160*sin(19*t)','x(0)=0,Dx(0)=0')
x1 =
76/12789*sin(10*t)-40/12789*sin(19*t)

>> x2=dsolve('196*D2x+2940*Dx+19600*x=160*sin(19*t)','x(0)=0,Dx(0)=0')
x2 =
6308/2845871*exp(-15/2*t)*sin(5/2*7^(1/2)*t)*7^(1/2)+1900/1219659*exp(-15/2*t)*cos(5/2*7^(1/2)*t)-580/406553*sin(19*t)-1900/1219659*cos(19*t)

其中x1为无阻尼情况，包括两项，其中后面一项为强迫振荡，可知放大倍数为40/12789/160 = 1.9548e-005，相角滞后为0；x2为考虑阻尼的情况，结果包括4项，前两项为衰减项，稳态响应只有后两项，则其幅值放大倍数和相角滞后分别为

>> norm([-1900/1219659, -580/406553])/160
ans =
1.3202e-005
>> atan2(-1900/1219659, -580/406553)/pi*180
ans =
-132.4831

二是用频率特性的概念直接求：

G = tf(1,[m c k]);
w = 19;
Gjw = evalfr(G,j*w);
mag = abs(Gjw)
phase = angle(Gjw)*180/pi

得到的

mag =
1.3202e-005

phase =
-132.4831

即分别为幅值放大倍数和相角滞后，和上面求解微分方程的结果一致。