Zener模型
来源:互联网 发布:小霸王网络电视32寸 编辑:程序博客网 时间:2024/05/29 07:32
经典的单自由度质量-弹簧-阻尼系统(sdof),系统的特征值有两个。Zener模型则由弹簧和具有弹性的(第二弹簧)阻尼及两者并联支撑质量的组成,该系统的特征方程有三个根:一个纯实数以及两个共轭复数。
[On the dynamic behaviour of a mass supported by a parallel combination of a spring and an elastically connected damper]分别研究自由振动和强迫振动(简谐激励、白噪声激励),在强迫振动中,还研究了幅值响应(外力传递到刚性基层)。
Zener模型对隔振有用,无外激励时(特征根为两个共轭复数),假若第二弹簧的刚度较小(不到主弹簧的8倍),则无法获得临界阻尼。
对于Zener模型而言,它的最优值并不是唯一确定的,不同的激励情况(有、无),不同的激励种类(简谐、白噪声),以及不同的所感兴趣的响应值,其最优解都不一样。
1自由振动:
得到了当临界阻尼存在时所需要的最小阻尼复数根的表达式,以及临界阻尼不存在时所需要的最大阻尼复数根的表达式。使用有弹性的阻尼对于自由振动或瞬态振动而言,一般没有优点,除了当利用传统的sdof系统得不到某种特殊的响应之外。
2强迫振动:
1)简谐激励,分别对应位移响应和传递到刚性基层的力有两个阻尼最优值。两个最优值都保证在主频率下获得最小响应。
当研究系统的位移响应时,使用这种带弹性的阻尼只能获得边际优势,即弹簧与阻尼串联的效果不明显。
当研究系统的传递力时,不能同时降低高频响应的幅值和谐振峰值的幅值,附加弹簧(第二弹簧)使系统更为柔顺,因此串联弹簧和阻尼对研究系统的传递力是很有效果的。
2)白噪声激励,无论是想研究质量的均方位移还是传递到刚性基层的均方力,这种带弹性的阻尼(弹簧与阻尼串联)对系统阻尼的最优值没有任何作用。系统的最佳位置是阻尼刚性连接。
如果系统同时存在简谐激励和白噪声,那么这种带弹性的阻尼元件可能会对系统带来好处,这时候需要具体问题具体分析。
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