隔振的分析方法

① 橡胶复合弹簧减震器好不好

橡胶裂大塌这种材料易塑性，耐磨性好，软硬适中，弹性高，所以用来做减震器非常好，详细情况请看下面内容。橡胶复合弹簧弹性模量小，受载后有较大的弹性变形，借以吸收冲击和振动。它能同时受多向载荷，但耐高温性和耐油性比钢弹簧差。如有特殊要求可用耐油橡胶制成。该产品减振效果好,共振领域小,使用寿命长,成本低,还有良好的耐寒性,优良的气密性,防水性,电绝缘性,是减振的最佳选择。

1、隔振的基本原理避免振动较可行的方法是采取措施将研究对象(例如设备或基础)与振源进行隔离,使振源传递给研究对象的振动得仿迟以减弱甚至消除。这种将振源与研究对象进行隔离的方法称为振动隔离。

2、振动隔离(简称隔振)是应用最广泛的一项减振技术,就是采用附加子系统肆圆将振源与研究对象隔离,以减小振源的影响。在工程中,对不同的振源,将隔振分为主动隔振和被动隔振。当研究对象本身是振源时,将其与支承平台隔离,以减少对平台的影响,称为主动隔振;如果振源来自平台,将研究对象与平台隔离,以减少对设备的影响,称为被动隔振。

3、橡胶复合弹簧,广泛应用在破碎机的隔振系统中。圆锥破碎机在运行过程中,会受到各种力的作用,振动是常见的力。作用在惯性圆锥破碎机机体上的载荷,是由动锥和激振器产生的惯性力和惯性力矩,这种动载荷是周期性的,会引起破碎机的振动,会导致设备产生噪音、运行不平稳等,严重的会导致机器部件损坏,缩短机器寿命。为保证破碎机正常运行,要减小振动对机器的影响,简单易行的方法,是对振源进行隔离。我们在了解了上面关于橡胶复合弹簧的介绍之后，想必大家对于橡胶复合弹簧也有了一定的了解，当我们在使用橡胶复合弹簧的时候，就会因为了解了这些而更加得心应手了。当然对于橡胶复合弹簧的质量我们也需要格外注意，质量好的橡胶复合弹簧对于我们的工作才会更加有用。

② 当激扰频率与固有频率之比是多少时，才有隔振效果

振动是在机械加工过程中，因机床工件或刀具发生周期性的跳动。加工过程中如发生振动，会使工件已加工表面上出现条痕或布纹状痕迹，使表面光洁度显着下降，还会使机床、夹具中的连接零件松动，缩短机床使用寿命，影响工件在夹具中的正确定位。此外，由于振动，势必降低切削速度，损坏切削工具，降低生产率，造成噪声污染。1机械加工振动的表现和特点振动分强迫振动和自激振动两种类型。具体表现和特点如下。1.1强迫振动强迫振动是物体受到一个周期变化的外力作用而产生的振动。如在磨削过程中，由于电动机、高速旋转的砂轮及皮带轮等不平衡，三角皮带的厚薄或长短不一致，油泵工作不平稳等，都会引歼颤明起机床的强迫振动，它将激起机床各部件之间的相对振动幅值，影响机床加工工件的精度，如粗糙度和圆度。对于刀具或做回转运动的机床，振动还会影响回转精度。强迫振动的特点是：①强迫振动本身不能改变干扰力，干扰力一般与切削过程无关(除由切削过程本身所引起的强迫振动外)。干扰力消除，振动停止。如外界振源产生的干扰力，只要振源消除，导致振动的干扰力自然就不存在了。②强迫振动的频率与外界周期干扰力的频率相同，或是它的整倍数。③干扰力的频率与系统的固有频率的比值等于或接近与1时，产生共振，振幅达到最大值。此时对机床加工过程的影响最大。④强迫振动的振幅与干扰力，系统的刚度及阻尼大小有关。干扰力越大、刚度及阻尼越小，则振幅越大，对机床的加工过程影响也就越大。1.2自激振动(颤振)由振动系统本身在振动过程中激发产生的交变力所引起的不衰减的振动，就是自激振动。即使不受到任何外界周期性干扰力的作用，振动也会发生。如在磨削过程中砂轮对工件产生的摩擦会引起自激振动。工件、机床系统刚性差，或砂轮特性选择不当，都会使摩擦力加大，从而使自激振动加剧。或由于刀具刚性差、刀具几何角度不正确引起的振动，都属于自激振动。自激振动的特点是：①自激振动的频率等于或接近系统的固有频率。按频率的高低可分为高频颤振(一般频率在500～5000Hz)及低频颤振(一般频率为50～500Hz)。②自激振动能否产生及其振幅的大小，决定于每一振动内系统所获得的能量与阻尼消耗能量的对比情况。③由氏告于持续自激振动的干扰力是由振动过程本身洞明激发的，故振动中止，干扰力及能量补充过程立即消失。2振动产生的原因分析产生振动的原因复杂多变，根据机加工行业出现的振动现象及两种不同类型振动的表现形式，分析原因，大致如下：2.1强迫振动产生的原因：①机床上回转件不平衡所引起的周期性变化的离心力。如由于电机或卡盘、皮带轮回转不平衡引起的。②机床传动零件缺陷所引起的周期性变化的传动力。如因刀架、主轴轴承、拖板塞铁等机床部件松动或齿轮、轴承等传动零件的制作误差而引起的周期性振动。③切削过程本身不均匀性所引起的周期性变化的切削力。如车削多边形或表面不平的工件及在车床上加工外形不规则的毛坯工件。④往复运动部件运动方向改变时产生的惯性冲击。如平面磨削过程的方向改变或瞬时改变机床的回转方向。⑤由外界其他振源传来的干扰力。在锻造车间附近，因空气锤的振动引起其他机床的强迫振动，甚至共振。2.2自激振动产生的原因:①切削过程中，切屑与刀具、刀具与工件之间摩擦力的变化。②切削层金属内部的硬度不均匀。在车削补焊后的外圆或端面而出现的硬度不均现象，常常引起刀具崩刀及车床自振现象。③刀具的安装刚性差，如刀杆尺寸太小或伸出过长，会引起刀杆颤动。④工件刚性差。如加工细长轴等刚性较差工件，会导致工件表面出现波纹或锥度。⑤积屑瘤的时生时灭，时切削过程中刀具前角及切削层横截面积不时改变。⑥切削量不合适引起的振动，切削宽而薄的切削易振动。3防止和消除振动的方法3.1消减强迫振动的措施:①对高速回转(600r/min以上)的零件进行平衡(静平衡和动平衡)或设置自动平衡装置。或采用减振装置。②调整轴承及镶条等处的间隙，改变系统的固有频率，使其偏离激振频率；调整运动参数，使可能引起强迫振动的振源频率，远离机床加工薄弱模态的固有频率。③提高传动装置的稳定性，如在车床或磨床上采用少接头、无接头皮带，传动皮带应选择长短一致。用斜齿轮代替直齿轮，在主轴上安装飞轮等。④在精密磨床上用叶片泵代替齿轮泵，在液压系统中采用缓冲装置等以消除运动冲击。⑤将高精度机床的动力源与机床本体分置在两个基础上以实现隔振。常用的隔振材料及隔振器有橡胶隔振器、泡沫橡胶、毛粘等。⑥适当选择砂轮的硬度、粒度和组织，适当休整砂轮，减轻砂轮堵塞，减少磨削力的波动。⑦按均匀铣削条件适当选择铣刀直径，齿数和螺旋角；增加铣刀齿数；以顺铣代替逆铣；采用等距刀齿结构，破坏干扰力的周期性。⑨刮研接触面，提高接触刚度；采用跟刀架、中心架等增强工艺系统刚度。选择较好的砂轮架导轨形式⑨采用粘结结构的基础件及薄壁封砂结构的床身等，增加阻尼，提高抗振能力。⑩隔离外来振动的影响，采取隔振措施，如在磨床砂轮电动机底座和垫板之间垫上具有弹性的木版或硬胶皮等。3.2消减自激振动的措施：①调整振动系统小刚度主轴的位置，使其处于切削力F与加工表面的法线方向的夹角范围之外，如镗孔时采用削扁镗杆，车外圆时，车刀反装。②通过改变切削用量和刀具几何形状，减小重叠系数，如采用直角偏刀车外圆。③减小切削速度，增大进给、主偏角、前角；④适当提高切削速度；改善被加工材料的可加工性。⑤增加切削阻尼；适当减小刀具的后角；在后刀面上磨出消振棱；适当增大钻头的横刃；适当使刀尖高于(车外圆)、低于(樘内孔)工件中心线，以获得小的工作后角。为消减刀具的高频振动，宜增大刀具的后角和前角。⑥调整切削速度，避开临界切削速度。在切断、车端面或使用宽刃刀具、成形刀具和螺纹刀具时，宜取切削速度小于临界切削速度。纵车和切环形工件端面时，切削速度大于临界切削速度等。⑦提高工艺系统刚度，可提高抗振性。车刀安装时不宜伸出过长，镗刀尽可能选得短而粗；尽量缩短尾座套筒的伸出长度；加工细长轴时，采用中心架或跟刀架，或用主偏角很大的细长轴车刀来消除振动。⑧尽可能不采用容易产生积屑瘤的切削速度。⑨采用合适的切削用量。可采用减少切削宽度，同时增加切削厚度。4结束语机械加工过程产生的振动非常复杂，是需要日常的不断分析和总结，根据不同情况分析原因，采取措施加以消除和控制，以保证加工工件的质量要求，提高生产率，创造良好工作环境。

③ 声学噪声测试消声室的隔振结构设计方法

消声室的设计消声室不仅是声学测试的一个特殊实验室，而且是测试系统的重要组成部分，实际上它也是声学测试设备之一，其声学性能指标直接影响测试的精度。 消声室的主要用途是测试抗噪声送、受话器的灵敏度、频响和方向性等电声性能。这种送、受话器的频率范围要保证语言通信清晰，一般为200—4000Hz左右。下面以一具体案例说明。根据某消声室用途及原有房间条件，声学设计指标如下： ( 1 )设计的消声室为一间全消声室，并要求设置工作地网。 ( 2 )下限频率为150Hz。 ( 3 )在水平对角线方向，与理论值允许±1.55dB偏差的自由场范围应大于1m。 ( 4 )消声室内的本底噪声不大于30dBA。（一）隔声和隔振由于该消声室设在试验大楼底层房间，西侧毗邻楼梯和电梯问，南侧为大楼走道，受噪声干扰较大，尤则春升其是上下楼梯的脚步声和电梯运行时产生的固体声。为了提高消声室对固体声和空气声的隔声效果，采取了与原有建筑完全分离的“房中房”式隔声结构。（二）浮筑地面为了隔绝因撞击引起的固体声，采用弹性垫层的浮筑地面进行隔振。其做法是在原地面上铺上一层15cm厚(经压实后为10cm)的玻璃棉保温板作为隔振弹性垫层，在它的上面再做一层厚20cm的钢筋混凝土地板，与外墙留有5cm的问隙，以防止与外墙的刚性连接，隔绝大楼内和户外固体声的传入。（三）隔墙在浮筑地面上砌一层厚24cm的砖墙作为内墙，与外墙之间留有20cm的间隙，砌墙砖缝要求砂浆饱满，以防缝隙漏声。（四）隔声吊顶考虑到施工和减轻隔声平顶的重量，采用双层钢丝网水泥抹灰，中间留有10cm空气层的隔声平顶，其特点是隔声量高、重量轻。为了使消声室能获得尽量大的有效高度，支承楼板的大梁让其部分向下凸出。（五）隔声门消声室门具有隔声和吸声功能，它由隔声门和吸声尖劈门组成，设在与仪器室之间的分隔墙上，安装有两道单开钢质复合结构隔声门以及内壁的吸声扯门。其特点是大大缩小一般推拉式吸声尖劈门所占的空问位置，而且开关也很方便。由于消声室设计采用了短吸声尖劈，长度仅45cm，而门宽为96cm大于墙面尖劈的长度，为此将靠壁面的一组吸声尖劈朝内安装，留空档解决扯门位置。（六）吸声尖劈吸声尖劈的设计是保证消声室声场特性和测试下限频率的决定因素。为了尽可能增大有效空间，尖劈长度控制在45cm，后留5cm空。经试验研究吸声失劈尺寸，取基部为40cm×40cm×15cm，劈部长30cm。用3钢丝做骨架，内填容重100kg/m3的中粗酚醛玻璃纤维作为尖劈的吸声材料，外有一层玻璃纤维布护套，为了装饰和保护，尖劈外表面还套有一层塑料窗纱。（七）地网结构为了测试方便，消声室设有一工作地网。根据消声室的高度，地网设在离地面64cm处。工作地网一方面应有足够的强度和刚度，以保安孙老全；另一方面不允许地网声反射影响声场特性。为此，选用4高强度钢丝，两端分别连在固定于墙圈梁上的花篮螺丝和拉钩上，利用花篮螺丝把钢丝收紧，使地网保持平直，钢丝间距为10cm。地网在靠墙角处设计森绝有一个1m×1m的人孔，以便安装网下地面上的尖劈，必要时可进入地网以下部空间进行维修。简介消声室 anechoic chamber 指一间没有反射的房间。在消声室的墙壁上均铺设得有吸声性能良好的吸声材料。因此，室内便不会有声波的反射。消声室是专门用来测试音箱、喇叭单元等。消声室所用的吸声材料，要求吸声系数大于0.99。一般使用渐变吸收层，常用尖劈或圆锥结构，以玻璃棉作吸声材料，也有用软泡沫塑料的。例如一个10×10×10m的实验室，每面敷设1m长的吸声尖劈，其低频截止频率可达50Hz。在消声室中进行试验时，被测试的对象或声源等置于中央的尼龙丝网或钢丝网上，由于此类网能承受的重量有限，故只能测试重量轻、体积小的声源等。

④ 为了较好的隔振效果需要怎样的设计呢

1、弹簧减震器不超过减震器额定压缩量发挥出隔振效果；

2、弹簧减震器弹簧的半径要大于它在额定负载下高度的零点四倍；

3、弹簧要具有一定的额外行程，至少等同于额定静挠度的百分之50；

4、弹簧线圈滚正数不应太少，一般不少于六圈；

5、制造的弹簧才能确保减震器水平钢度足够以至于设备稳定不易发生倾倒，弹性经久不衰，确保持久减振能力，但是这种弹簧减震器价格往往要高一些。如果弹簧减震器要用在水泵上的话，也是可以达到好的效果！只要根据水泵的份量合理选型，一般吊式大弯悔弹簧减震器闹饥承压水泵重量后的其弹簧的压缩量应大于二十MM，不超过减震器额定压缩量，这样才能确保减震器的发挥好的隔振效果。

⑤ 结构师辅导：建筑结构减隔震及结构控制技术的现状和发展趋势

一、传统的抗震方法

地震是由于地面的运动，使地面上原来处于静止的建筑物受到动力作用而产生强迫振动，因而在结构中产生内力、变形和位移。经过简化后模型的动力学分析，即一次次的震害分析进行修正、补充，得到一些建筑物在地震作用下的反应机理及破坏形式，提出了一些建筑物抗争的计算方法及设计的基本原则。这些在实际应用中得到了很不错的效果。
1、概念设计的一些原则
1）总体屈服机制。例如强碰唯柱弱梁。
2）刚度与延性均衡。砌体结构中为提高延性设构造柱与圈梁，形成一个较弱的框架。
3）强度均匀。结构在平面和立面上的承载力均匀。
4）多道抗震防线。
5）强节点设计。
6）避开场地卓越周期区。
2、在此基础上作结构地震反应分析，其分析方法主要有：①地震荷载法；②振型分解法；③动力时程分析法。现在还发展了push-over法、能力谱等方法。抗震设防目标也从单一的、基于生命安全的性态标准发展到基于各种性态，强调“个性”设计的设计理念。
3、传统抗震方法的缺点与不足
传统抗震结构主要利用主体结构构件屈服后的塑性变形能和滞回耗能来耗散地震能量，这使得这些区域的耗能性能变得特别重要，而一旦由于某些因素导致这些区域产生问题，将严重影响到结构的抗震性能，产生严重破坏，由于破坏部位位于主要结构构件，其修复是很难进行的。
由于传统抗震结构是以防止结构倒塌为目标，其抗震性能在很大程度上依赖于结构（构件）的延性，以往的许多研究也注重于提高结构（构件）的延性方面，却忽略了对结构损伤程度的控制。
4、传统的抗震方法在提高结构性能方面有较多困难。
传统抗震结构的耗能能力主要依赖于主体结构的延性。既要求主体结构强度高，又要求延性好，很难实现。
1）框架结构
许多研究者推荐强柱弱梁体系作为最合适的抗震框架体系。该体系可将地震输入能量分散在?1构的Dp矶嗖课缓纳⒌簦踔量梢改吵雹钥刂扑苄越鲁鱿值乃承蛴氩课唬有远杂谑菇ㄖ镌诤庇龅卣鹬斜4嫦吕垂倘缓苤匾庑┰て诘乃苄越虑谥械瘸潭鹊牡卣鹬幸不岵有砸餐庇Ρ豢醋魇且恢帧捌苹怠薄：笃谛薷捶延靡端口芨摺?
2）剪力墙结构
剪力墙结构体系具有抗侧刚度大，在水平地震作用下的侧移小，其总的水平地震作用也大等特点，常见的震害一般来说为墙面的斜向裂缝或是底部楼层的水平施工缝发生水平错动，当底部屈服后，剪力墙的抗侧作用就很小，且剪力墙的耗能也基本集中与底部塑性铰区域，上部墙体对抵御强震无显着作用。而且剪力墙要承担一定的竖向荷载，因此底部的破坏也十分难修复。
3）框架-剪力墙结构
从抗震概念设计来说，框架-剪力墙结构具有了多道抗震防线。有框架和墙体组成的抗震结构中，框架的刚度小，承担的地震作用力小，而弹性极限变形值和延性却较小。整个结构在地震作用下，墙体很快超过自身的较小弹性极限变形，出现裂缝，水平承载力下降，此时框架尚未充分发挥自身的水平抗力；墙体开裂后，框架承担的地震力增大，同时由于结构刚度的变化，地震作用效应也发生了变化。但无论是剪力墙还是框架，都是主体结构的一部分，损伤坏后的修复工作都是比较困难的，而且花费也不小。

二、减振、隔震和振动控制的现状
鉴于上述传统抗震方法的缺点与不足，并在全部了解地震引起结构震动的全过程。由震源产生地震动，通过传播途径传递到结构上，从而引起结构的震动反应。通过在不同阶段采取震动方法控制措施，就成为不同的积极抗震方法。大致包括以下四点：
①震源→消震
消震是通过减弱震源震动强度达到减小结构震动的方法，由于地震源难以确定，且其规模宏大，目前还没有有效可行的措施将震源强度减弱到预定的水平。
②传播途径→隔震
隔震是核帆通过某种装置将地震与结构隔开，其作用是减弱和改变地震动时结构作用的强度和方式，以此达到减少结构震动的目的。隔震方法主要有基底隔震和悬挂隔震两种。
③结构→被动减震
被动减震是通过采取一定的措施或附加子结构吸收和消耗地震传递给主结构的能量，达到减小结构震动的目的。被动减震方法有耗能减震，冲击减震和吸震减震。
④反应→主动减震
主动减震是根据结构的地震反应，通过地震系统地执行机，主动给结构施加控制力，达到减小结构震动的目的。
结构隔震、减震方法的研究和应用开始于60年代，70年代以来发展速度很快。这种积极的结构抗震方法与传统的消极抗震方法相比，有以下优点：
①能大大减小结构所收得的地震作用，从而可减低结构造价，提高结构抗争的可靠度。此外，隔震方法能够较准确地控制传到结构上的地震力，从而克服了设计结构构件时难以准确确定载荷的困难。
②能大大减小结构在地震作用下的变形，保证非结构构件不受地震破坏，从而减少震后维修费用，对于典型的现代化建筑，非结构构件（如玻璃幕墙，饰面，公用设施等）的造价甚至占整个房屋总造价的80%以上。
③隔震、减震装置即使震后产生较大的永久变形或损坏，其复位、更换、维修结构构件方便、经济。
④用于高技术精密加工设备、核工业设备等的结构物，只能用隔震、减震的方法满足严格的抗震要求。

（一）、隔震
1、基地隔震
1)夹层橡胶垫隔震装置
用于隔震装置的橡胶垫块，可用天然橡胶，也可用人工合成橡胶（氯丁胶）。为提高垫块的垂直承载力和竖向刚度，橡胶垫块一般由橡胶片与薄铜板叠合而成。
2)铅芯橡胶支座
这样就使支座具有足够的初始刚度，在风荷来和制动力等常见载荷作用下保持具有足够的刚度，以满足正常使用要求，但强地震发生时，装置柔性滑动，体系进入消能状态。
3)滚珠（或滚轴）隔震
有自复位能力的；有加铜拉杆风稳定装置；横向油压千斤顶位的。另外，还有加消能装置的，消能装置有软消能杆剪，铅挤压消能器，油阻尼器，光阻尼器等。
4)悬挂基础隔震
5)摇摆支座隔震
同原理还有踏步式隔震制作，用于细高的结构物，如烟囟、桥墩、柜体筒体建筑物等。
6)滑动支座隔震
上部结构与基础之间设置相互滑动的滑板。风载、制动力或小震时，静摩擦力使结构固结于基础上；大震时；
结构水平滑动，减小地震作用，并以其摩擦阻尼消耗地震能源。
为控制滑板间的摩擦力，使之满足隔震要求；在滑板间可以加设滑层。目前常用的滑层有：涂层滑层（聚氯乙烯）、粉粒滑层（铅粒、沙粒、滑石、石墨等）。
2、悬挂隔震
悬挂隔震使将结构的全部或大部分质量悬挂起来，是地震动传递不到主体质量上，产生较小的惯性力，从而起到隔震作用。悬挂结构在桥梁、火电厂锅炉架等方面有大量应用。的43层香港汇丰银行新大楼采用的就是悬挂结构。
悬挂结构悬杆受力较大，须采用高强钢，而高强钢忍性差，在竖向地震作用时易拉断。为减小竖向地震作用，可在吊点设减震弹簧，并配合使用阻尼器。
3、隔震应用的注意事项：
1)隔震实际上会使原有结构的固有周期演唱，在下列情况下不宜采用隔震设计：
①基础土层不稳定；
②下部结构变性大，原有结构的固有周期比较长；
③位于软弱场地，延长周期可能引起共振；
④制作中出现负反力；
2)隔震装置必须具有足够的初始刚度，这样能满足正常使用要求。当强震发生时，装置柔性消震，体系进入消能状态。
3)隔震装置能使结构在基础面上柔性滑动，在地震来时这样必然会产生很大的位移。为减低结构的位移反应，隔震装置应提供较大的阻尼，具有较大的消能能力。
4、隔震体系的优点：
1)明显有效地减轻结构的地震反应。从振动台地震模拟试验结果及美国，日本建造的隔整结构在地震中的强震记录得知，隔振体系的结构加速度反应只相当于传统结构（基础固定）加速度反应的1/3——1/10。这种减震效果是一般传统抗震结构所望尘莫及的。从而能非常有效地保护结构物或内部设备在强地震冲击下免遭任何毁坏。
2)确保安全。在地面剧烈震动时，上部结构仍能处于正常的弹性工作状态。这既适用于一般民用建筑结构，确保居民在强地震中的绝对安全，也适用于某些重要结构物和重要设备。
3)减低房屋造价。从汕头，广州，西昌等地建造隔震房屋得知，多层隔震房屋比传统多层隔震房屋节省房屋土建造价：7度区节省3——6%，8度区节省8——14%，9度区节省15——20%。并且安全度大大提高。
4)抗震措施简单明了。抗震涉及的对象从考虑整个结构物的复杂的不明确的抗震措施转变为只考虑隔震装置，简单明了。结构物本身与一般非地震区的做法无疑，设计施工大大简化。
5)震后修复方便：地震后，只对隔震装置进行必要的检查更换。而无需考虑建筑结构物本身的修复，地震后可很快恢复正产生活或生产，这带来极明显的社会效益和经济效益。

（二）被动减震
1、耗能减震
1)结构消能减震体系的特点：
结构消能减震体系是把结构的某些非承重构件（如支撑剪力墙等）设计成消能杆剪，或在结构物的某些部位（节点或连接）装设阻尼器，在风荷载轻微地震时，这些消能杆件或阻尼器仍处于刚弹性状态，结构物仍具有足够的侧向刚度以满足正常使用要求，在强地震发生时，随着结构受力和变形的增大，这些消能杆件和阻尼器，率先进入非弹性变形状态，产生较大阻尼，大连消耗输入结构的地震能量，从而使主体结构避免进入明显的非弹性状态并迅速衰减结构的地震反应，从而保护主体结构在强地震中免遭损失。与传统的结构抗震体系相比较，它有如下的优越性：
①传统的结构抗震体系是把结构的主要承重构件（梁、柱、节点）作为消能构件，地震中受损坏的是这些承重构件，甚至导致房屋倒塌。而消能减震体系则是以非承重构件作为消能构件或另设阻尼器，他们的损坏过程是保护主体结构的过程，所以是安全可靠的。
②震后易于修复或更换，是建筑结构物迅速恢复使用。
③可利用结构的抗侧力构件（支撑、剪力墙等）作为消能杆件，无需专设。
④有效地衰减结构的地震反应。
由于上述的优越性，消能减震体系被广泛用于高层建筑的抗震，高耸构筑物（塔、架等）的抗震或抗风，单层工业厂房排架纵向抗震，管线系统减震保护等。
2)结构消能减震体系的设计和工程应用：消能减震体系按其消能装置的不同，可分为二类：
①消能构件减震体系：
利用结构的非承重构件作为消能装置的结构减震体系。常用的消能构件有：
消能支撑：耗能交叉支撑，摩擦耗能支撑，耗能偏心支撑，耗能隔撑。一般支撑杆件大都用软钢制作，取材容易，屈服点适当，延性好，故有较高的消能减震性能。构件大都采用非弹性“弯曲”变形的消能减震性能，具有较高抵抗周疲劳破坏的能力。
消能剪力墙：竖缝消能剪力强、横缝消能剪力墙、周边缝消能剪力墙等。其混凝土的接缝面可以填充粘性材料能或用钢筋联接。强地震时，出现非弹性的缝面错动，产生阻尼，消耗地震能量。
②阻尼器消能减震体系：在结构的某些部位（支撑杆件、剪力墙与边框联结处、梁柱节点处等）装设阻尼器（软钢阻尼器、挤压铅阻尼器、摩擦阻尼器、粘弹性阻尼6鞯龋Ay。在强地震时，结构物这些部位发生较大变形，从而使装设在该部位的阻尼器有效的发挥消能作用。
2．冲击减震
冲击减震是依靠附加活动质量与结构之间的非完全弹性碰撞达到交换动量和耗散动能进而实现减小结构地震反应的技术。
实际应用时，一般在结构的某部位（常在顶部）悬挂摆锤。结构震动时，摆锤撞击结构使结构震动衰减。另外，摆锤还兼有吸振器的功能。
3．吸振减震
吸震减震是通过附加子结构，使结构的震动发生位移，即使结构的振动能量在原结构与子结构之间重新分配，从而达到减小结构震动的目的。
目前，工程结构应用的吸震减震装置主要有：调谐质量阻尼器（简称TMD）,调液（柱）阻尼器（简称TLD或TLCD）悬吊质量摆阻尼器（简称SMPD）和质量放大器。

（三）主动控制减震
主动控制减震体系是利用外部能源，在结构受地震激励震动过程中，瞬时改变结构动力特性和施加控制力，以衰减结构地震反应的自动控制体系。
主动控制体系中的控制器有三部分组成。
①传感器。安装在结构上，测量结构所受外部激励或结构反应或两者，将测量的信息传递给控制器的处理器。
②处理器。处理测得的信息，根据给定的控制算法，计算所需的控制力，并将控制信息传递给控制器中的致动器。
③致动器。根据控制信息，有外部供给能源产生所需的控制力，从而减小结构振动反映。
根据控制器的工作方式，主动控制体系分三种类型：
①开环控制。根据外部激励信息调整控制力。
②闭环控制。根据结构反应信息调整控制力。
③开笔环控制。根据外部激励和结构反应的综合信息调整控制力。
主动控制是振动控制的现代方法，他已广泛用于电子工程，机械工程，航空航天工程等领域，但在土木工程中应用该方法进行结构主动控制尚是一个新兴研究方向。
结构震动主动控制装置
①主动拉索。主动拉索控制系统由连接在结构上的预应力钢拉索构成，在拉索上安装一套液压伺服机系统。
②主动调频质量阻尼器。是在TMD的基础上增加主动控制力而构成的减震器。
③气体脉冲发生器。这是一种通过喷管释放高压气体产生脉冲动力，以减弱结构振动反应的装置。
（四）半主动控制和混合控制
1、半主动控制
半主动控制兼有被动控制和主动控制的优点。它具备主动控制的效果又只需很小的电能通过调节和改变结构的性能减小地震反应，因此比较适合于改善工程结构的抗震设防。
1)变阻尼半主动控制
对变阻尼半主动控制的研究一度非常活跃，其目的在于寻找比定阻尼系统更好的减震效果，但事实上人们早已知道，阻尼的减振效果是有条件的。但单自由度体系基座受到简谐运动激励时，阻尼愈大，结构和相对运动（位移、速度和加速度）不断减少；对绝对运动则不然，当干扰频率与自振频率的比值时，增大阻尼反而会使绝对位移、速度和加速度反应增大。在地震作用下也可能出现类似的情况。
这说明对中、短周期的结构，当设计地震动的主要周期较短时，不必要采用半主动变阻尼系统。但是对于长周期结构，采用半主动变阻尼控制方法与采用上限阻尼时相比可以明显地减小绝对加速度反应，对相对反应也无不利影响。看来只有当需要同时减小长周期结构的相对位移反应和绝对加速度反应时才有必要采用变阻尼半主动控制。
常见的变阻尼半主动控制有变孔径油阻尼器、电流变阻尼器、磁流变阻尼器、变摩擦可控阻尼器、调谐质量可控阻尼器。
2) 变刚度半主动控制系统（AVS）
日本鹿岛公司在他们的大型振动台控制楼上采用了AVS系统以减小中震和大震中的反应。在此系统中，应用液压元件改变刚性支撑和大梁的连接条件，随时调节层间刚度，避免共振。
变刚度和变阻尼系统应属于变结构控制的范畴，其理论基础在自动控制领域中已有深入地研究。在变刚度半制动控制系统中结构的层间水平刚度可以在其值和最小值之间跳跃或随意调节。当强震地面运动的主要频率不在被控结构自振频率的可能的变化范围以内时，对系统将产生什么样的影响则是值得研究的问题。
2、混合控制
将主动控制与被动控制结合起来应用或采用其它复合控制方式通常称为混合控制，其最常用的形式是用作动器拖动调谐质量阻尼器（HMS）。
主动控制、半主动控制和混合控制由于都需要实时观测结构反应并进行实时分析和反馈控制，系统极为复杂，在推广应用方面受制于经济和技术条件。相比之下以增加结构阻尼、避免共振的被动控制技术则更适合在众多的实际工程中应用。

三、今后的发展趋势
传统的依赖结构延性的抗震措施是以一定的损伤为代价减小地震反应，应用见证效能技术则可以减小结构本身的损伤，对各类结构基本上能使用，其减震效果对地面运动特性依赖性较小，耗资也不是很大，因此是可以广泛使用的方法。值得注意的是增大阻尼在减小结构相对位移反应和变形的过程中有时会使结构的绝对速度和加速度增大，从而对内部设备和人员带来某些不利影响。
基础隔震对在短周期内地面运动影响下的中短周期结构而言，其减震效果比消能技术更好，但对地面运动输入特性比较敏感，不能完全消除共振的危险性。半主动控制和混合控制方法可以满足不同的设防要求，对地面运动和结构本身不确定性的地适应能力更强，可以提高结构在地震作用下的安全性，引入智能元件以后，效果会更好，因此是值得重视的新领域。此外尚应在不同学科和专业之间开展合作和交叉研究，开发使用的装置、机构和配套技术，尽快形成新的产业，以支持新技术的推广应用。结构振动控制的研究和应用需要讲传统的建造技术与高新技术相结合，使结构的安全保障系统成为智能结构的重要组成部分，为人类营造一个更加安全舒适的工作和生活环境。

参考文献
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[12]邹立华等，组合隔震结构的振动控制研究，振动与冲击，2005.2

⑥ 机械系统动力学方程的方法有哪些

一、共振分析
随着机械设备的高速重载化和结构、材质的轻型化，现代化机械的固有频率下降，而激励频率上升，有可能使机械的运转速度进入或接近机械的“共振区”，引发强烈的共振。所以，对于高速机械装置(如高速皮带、齿轮、高速轴等)的支承结构件乃至这些高速机械本身，均应进行共振验算。
这种验算在设计阶段进行，可避免机械的共振事故发生；而在分析故障时进行，则有助于找到故障的根源和消除故障的途径。
二、振动分析与动载荷计算
现代的机械设计方法正在由传统的静态设计向动态设计过渡，并已产生了一些专门的学科分支。如机械弹性动力学就是考虑机械构件的弹性来分析机械的精确运动规律和机械振动载荷的一个专门学科。
三、计算机与现代测试技术的运用
计算机与现代测试技术已成为机械动力学学科赖以腾飞的两翼。它们相互结合，不仅解决了在振动学科中许多难以用传统方法解决的问题，而且开创了状态监测、故障诊断、模态分析、动态模拟等一系列有效的实用技术，成为生产实践中十分有力的现代化手段。
机械动力学的各个分支领域，在运用计算机方面取得了丰硕成果，如MATLAB、AnAMS、CATIA、ANSYS等大型仿真软件得到了广泛的运用。
四、减振与隔振
高速与精密是现代机械与仪器的重要特征。高速易导致振动，而精密设备却又往往对自身与外界的振动有极为严格的限制。因此，对机械的减振、隔振技术提出了越来越高的要求。所以，隔振设备的设计、选用与配置以及减振措施的采用，也是机械动力学的任务之一。

⑦ 建筑消能减震技术应用

建筑消能减震技术应用具体包括哪些内容呢，下面中达咨询招投标老师为你解答以供参考。
基础隔振与结构隔振是目前消能减震技术应用的最广泛，效果最好的方法。其中基础隔振是主动减震，而结构减震是被动隔振。结构消能减震技术属于结构减震控制中的被动控制。
1 基础隔振技术
1.1 液压质量(HMS)控制系统。系统使用适用范围是底层柔性建筑，底层柔性建筑虽然能满足底层大空间的要求，但由于在地展中，柔性底层往往变形过大而导致结构破坏，其抗震性能较差，因此，提出采用结构控制的方法来改善此类建筑的抗震性能。HMS系统主要由液压缸、活塞和管路等组成，其安装在单层框架上，见图1。由图1可知，当框架受地面运动而产生振动时，由活塞推动液体，使管路中的液体和质量块随之振动，由于框架的一部分振动能里传递给了液体和质块，从而减小了框架结构的振动。HMS系统中液体的压缩性必须考虑，并建立了考虑液体压缩性的HMS系统的“弹性”计算分析模型，由“弹性”模型可得到结构和HMS系统组成的控制抗震建筑新体系。
1.2 叠层橡胶支座基础隔震。叠层橡胶支座基础裤茄隔震建筑地震反应分析的常用力学模型有层间剪切模型、层间剪弯模型、层间扭转模型及空间杆系模型等，其中应用最多的是层间剪切模型。当利用层间剪切模型分析基础隔震建筑的动力响应时，首先需要将柔性隔震层的复杂滞回特性简化为可用于数值分析的恢复力模型。
2 结构的消能减震技术[1]
2.1 摩擦阻尼器。摩擦耗能器是一种耗能性能良好、构造简单、造价低、制作方便的减振装置。普通摩擦耗能器其构造如图2所示，通过开有狭长槽孔的中间钢板相对于上下两块铜垫板的摩擦运动而耗能，调整螺栓的紧固力可改变滑动摩擦力的大小。试验结果表明:滑动摩擦力与螺栓的紧固力成正比；其最大静摩擦力和滑动摩擦力相差较小，但滑动摩擦力的衰减较大，达到30%，其原因是由螺栓松动引起的；滞回曲线表现出良好的刚塑性性能。
由摩擦滑动节点和4根链杆组成，摩擦滑动节点由钢板通过高强螺栓连接而成，耗能器的起滑力由节点板间的摩擦力控制，可在钢板之间夹设摩擦材料或是对接触面做处理来调节摩擦系数，通过松紧节点栓来调节钢板间的摩擦力，四周的链杆起连接和协调变形的作用。当支撑外力不能克服最大静摩擦力时，耗能器不产生滑动；当外力能够克服最大静摩擦力时，耗能器产生滑动并通过摩擦做功耗能。试验结果表明:Pall摩擦耗能器的工作性能稳定，耗能能力强。
2.2 软钢阻尼器。软钢阻尼器是结构被动控制中耗能减震装置的一种，在地震或风振时，通过软钢发生塑性屈服滞回变形而耗散输入结构中的能量，从而达到减震的目的。在其内核钢支撑和外包层(钢管、钢筋混凝土或钢管混凝土)之间形成无粘结滑移界面，防止内核钢支撑在压力作用下屈曲，从而获得丰满的滞回曲线。该阻尼器具有方便耐用、滞回耗能性能良好的特点，逐渐得到工程界的广泛认可。
2.3 铅阻尼器。铅橡胶复合阻尼器的构造主要是由薄钢板、橡胶郑帆、铅、挤压头、连接板及保护层所组成。薄钢板、橡胶、连接板中央预先留有圆孔，并通过高温高压硫化为一体，铅在硫化后通过挤压灌入预留孔中。薄钢板可经特殊处理以提高阻尼力和屈服后刚度。
2.4 粘弹性阻尼器[2]。粘弹性阻尼器的消能减震结构在工程抗震中发挥着重要的作用。由于附加阻尼的加入，结构体系总阻尼不再满足正则模态的正交性，使得所涉及到的运动方程是相互耦合的，因此无法通过求解一般动力方程的方法得到解析解。Foss最先提出了复模态分析方法的理论，通过将原来耦合的方程作一次Foss变换，喊纯雹得到解耦的运动方程，从而可求得结构在地震作用下的反应。运用复模态理论将基础隔振结构运动方程解耦，分析了在地震作用下的反应。
2.5 调谐液体阻尼器(Tuned Liquid Damper，TLD)。调谐液体阻尼器(TLD)[3]是一种主要用于高层建筑和高耸结构振动控制的水箱，它利用结构上固定容器中液体的惯性和黏性耗能减小结构的振动，是一种被动控制装置。笔者利用TLD对高层建筑地震反应进行了振动控制研究。要使得TLD发挥比较好的减振效果，就必须使水箱中的水尽可能地晃动起来，要求水箱中水的晃荡频率与结构自振频率相等，效果最佳。
2.6 调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper缩写TMD)。TMD是一种简单、便于安装、易于维修和更换的控制结构装置。理论分析研究表明对于一般多层房屋建筑，在地震激励下，结构相对于地面的最大位移发生在顶层。同时，研究结果还表明:TMD的阻尼比在(0.05~0.1)范围内，减振效果好，但超过0.2时，减振效果不明显；TMD质量比小于0.01时，减振效果不明显，随着TMD质量比的增大，控制效果越来越好，但u大于某一值时(超过3%)，此时减振效果不明显；TMD的频率与原结构的频率比在0.95左右时控制效果较佳。
3 结语
如何合理选用阻尼器是根据工程的实际情况而定的[4]。消能减震技术具有概念简单，制作方便，减震机理明确，应用范围广等优点。但是要使消能减震技术得到更广泛的应用，尚有一些问题需要研究:①消能减震体系及效果的进一步研究:消能减震部件设置的位置对结构的减震效果较敏感，因此，如何提高减震效果，提高消能体系的经济技术指标，应该是今后研究的方向。②消能减震部件的进一步开发:目前，消能减震部件种类已经较多，但应注重其实用性、经济性以及支承连接形式的研究。③消能减震体系设计计算方法和软件的研究:消能减震体系只有为设计者提供实用、简便且符合设计习惯的设计方法和软件，才能进一步推广应用。
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⑧ 如何减小振动

防振方法即振动控制的方法。有以下几种：

1、隔振，即通过控制振动的传递来减弱系统的振动，采用附加子系统将振源与需减振的对象相隔开，以减小振源对隔振对象的影响，作为附加子系统的隔振装置，通常称之为隔振器。

2、减振，是通过消耗振动能量来减弱系统振动的控制方法，即利用各种阻尼来耗散振动体的振动能量，以达到降低振动量值的目的。

3、缓冲，是将系统对冲击的响应(如加速度、相对位移等)降到允许限度以下的方法。所设计的缓冲器应能储存冲击作用时的能量，使尖锐的冲击波缓和地施加在设备上，从而起到保护设备的作用。

(8)隔振的分析方法扩展阅读：

结构振动的危害主要表现在：

工程结构如果长期处于强烈振动下，要经受上百万次甚至上亿次往复运动，结构会因疲劳而破坏；结构的振动会影响生产人员的正常工作和身体健康；工程结构的振动有时会对精密设备和仪器及精确的工艺过程造成有害的影响；产品质量不能保证。

结构防振的途径：防振的途径很多，其中隔振是防振中最常见的措施之一。隔振措施分为两类：积极隔振。为了减小有动力荷载的设备对支承结构、生产人员和设备的振动影响，对振源肆渗(动力设备)所采取的隔振措施。

为了减小支承精密设备樱雹哪的结构振动对精密设备的影响，对精密设备所采取的隔振措施。无论是积极隔振还是消极隔振，其方法是在被隔振设备和支承结构之间，设置如钢弹簧、橡胶制品、软木或乳胶海绵等减振器或减振材料，使干扰力的频率与隔振体系的自振频率之比大于2。脊码

⑨ 什么是隔振技术

把小闹钟放在盖紧盖的铁盒、纸盒、木盒、玻璃钟罩、又厚又重的铁筒里……你会发现，它的响声变小了。这说明一部分声音被罩住了，而且罩子越厚越重，罩住的声音越多。

这种方法叫隔声。工程上常用的是隔声间和隔声罩。

和吸声材料相反，隔声结构一般都是密实、沉重的材料，如砖墙、钢板、钢筋混凝土等，是些“沉重的罩子”。因为声波射到单层墙或单层板上，会引起这些“罩子”的振动，把声能传出去。罩子越沉重，越不容易推动，隔声效果自然比较好，尤其对于高频噪声效果更好。

把小闹钟用纸盒罩住，外面再扣上个大铁筒。你会发现，这双层罩的隔声效果更好些。

有空气夹层的双层隔声结构，比同样重的单层结构隔声效果要好。

为什么有了空气层就会提高隔声性能呢？这是因为声波传到第一层壁氏燃历时，先要引起第一层的振动，这个振动被空气层减弱后再传到外层壁点，声波的能量就小多了。再经过外层壁的阻挡，传出的声音就很小了。

你用小闹钟做实验时也许会发现：虽然罩上了两层罩子，钟的响声还会通过桌面传出来：怎么办呢？

先在桌面上放一块棉絮，把小闹钟放在棉絮上，外边再扣段芦上一个纸盒和一个铁桶。你会发现，闹钟的响声几乎听不到了。

噪声是可以通过墙、楼板、地板等固体向外传播的。机器产生的振动传给这些固体，通过它们传到邻近的房间，甚至可以骚扰相当远的地方。

我们的小实验证歼搜明，如果在机器和它的基础之间放上具有弹性的物体，就能把固体传出的噪声“罩”住。这种技术就叫隔振。工程上常用橡皮、软木、沥青毛毡等材料隔振，也可以用各种弹簧来隔振。

⑩ 振动幅度很大,主动隔振会起作用吗

在振动幅度很大的情况下，主动隔振可以起到一定的作用。主动隔振是通过对振嫌源动系统进行实时控制，使其产生与外界振动相反的反向振动信号，以达到减小振动幅度的目的。当振动幅度很大时，传统的被动隔振方衡晌法很难有效地控制振动，这时主动隔振就显得尤为重要了。但是，主动隔振需要消耗大量的能量，因此在实际应用中，需要根据具体情况进行综合考虑咐者锋，权衡隔振效果和能源成本等因素，才能选择最优的隔振方式。