Характеристика амплитудно-частотна демпфирования

Зависимость коэффициента преобразования от частоты называют амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) преобразователя. В качестве параметров АЧХ принимают следующие величины рабочую частоту /, соответствующую максимальному значению коэффициента преобразования Кии и предопределяющую достижение максимальной чувствительности пьезоэлектрического преобразователя (ПЭП) полосу пропускания Af = h—f , где /i и /а — частоты, при которых Кии уменьшается на 3 дБ (0,707) по сравнению с максимальным значением при излучении либо приеме или на 6 дБ (0,5) в режиме двойного преобразования (совмещенном). Чем больше полоса пропускания, тем меньше искажение формы излученного и принятого акустического импульса, меньше размеры мертвой зоны, выше разрешающая способность и точность определения координат дефектов. Расширить полосу пропускания можно путем уменьшения электрической добротности Qa или увеличения акустической добротности Qa. однако при этом снижается чувствительность. Применяя четвертьволновой просветляющий слой и подбирая оптимальное демпфирование, удается расширить полосу пропускания, одновременно повышая чувствительность, так как протектор снижает акустическую добротность за счет отвода энергии ультразвука в сторону изделия. Высокая чувствительность в сочетании с широкой полосой пропускания достигается при Qg = Q а 2. .. 4. [c.134]

В окрестности резонансных частот колебаний при постоянной амплитуде силы возбуждения измерялись амплитудно-частотные и фазовые характеристики колебаний. На резонансных частотах измерялись формы поперечных и осевых колебаний. Демпфирование оценивалось по ширине резонансного пика и потерям энергии, равным работе силы возбуждения за цикл колебаний на резонансной частоте. [c.86]

Рассмотрим оптимизацию механической конструкции более подробно. Основными метрологическими характеристиками акселерометра являются диапазон измеряемых ускорений, коэффициент преобразования, резонансная частота, амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) и коэффициент поперечной чувствительности. При этом АЧХ акселерометра определяется его резонансной частотой и коэффициентом демпфирования, а остальные характеристики — выбором параметров механической конструкции упругого элемента. Учитывая, что для акселерометров любых конструкций имеет место обратная квадратичная зависимость коэффициента преобразования от резонансной частоты, целью оптимизации является выбор таких конструктивных параметров чувствительного элемента с учетом технологических ограничений на их изготовление, которые обеспечивают максимальное значение т. е. максимальные деформации в месте наклейки тензоре-зисторов, при заданной резонансной частоте. [c.171]

Динамические воздействия механизма на фундамент зависят от амплитудно-частотных характеристик сил источников возбуждения, демпфирования конструкций и виброизоляции в местах соединения узлов механизма и крепления к фундаменту. Для сокращения количества резонансных частот в нижней части спектра необходимо стремиться к совмещению центров жесткости системы с центрами масс, а также к расположению источников возбуждения и мест стыковки подсистем вблизи узлов форм колебания. Динамические воздействия механизма на фундамент могут снижаться виброизолирующими проставками и средствами активной виброзащиты [1, 2]. [c.3]

Перейдем теперь к анализу амплитудно-частотной характеристики сейсмической подвески датчика с внутренним жидкостным демпфированием, который упрош,енно изображен на фиг. 5. Особенностью подвески является то, что она состоит из двух колебательных механических систем, связанных между собой силами вязкого трения. [c.545]

Согласно этой формуле, на фиг. 6 построены амплитудно-частотные характеристики подвески для двух случаев при отсутствии демпфирования (кривая //) и оптимальном демпфировании (кривая /). Кривая 111 приведена для сравнения и соответствует обычной сейсмической подвеске со слабым демпфированием. [c.547]

Зависимость коэффициента относительного демпфирования (х) от установившегося значения входной координаты х = х, относительно которой происходит изменение управляющего сигнала при колебании привода в малом (рис. 6.19), показывает, что демпфирование привода с увеличением координаты х = х увеличивается. На рис. 6.19, кроме того, представлены графики условных коэффициентов относительного демпфирования амплитудной 1а и фазовой характеристик дроссельного привода (см. рис. 6.17 и 6.18) при его гармонических колебаниях в большом , т. е. при входных амплитудах, изменяющихся в пределах О < л- Хт. Коэффиииент определялся по величине амплитудного всплеска на частоте резонанса амплитудно-частотной характеристики, а коэффициент —по крутизне измене-882 [c.382]

На рис. 4 построены амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) для безразмерных перемещений и сил на фундамент от безразмерной скорости р = (j/Q при нескольких фиксированных значениях безразмерного демпфирования 6 = связанного с логарифмическим декрементом системы Д соотношением Д = яб. Из решений (14) — (16) и рис. 4 следует [c.137]

Рис. а. Нормированные амплитудно-частотные (а) и фазочастотные (ф) характеристики чувствительностей измерительной системы прямолинейного датчика при различных значениях относительного демпфирования Р [c.147]

Датчики перемещения. Прямолинейные и угловые датчики перемещения, ра ботающие в зарезонансном режиме (см. разделы 3 и 4), имеют, как правило, направленные инерционные элементы и применяются для измерения низкочастотных сигналов. Свойства датчика описываются уравнением (62). При малом демпфировании (р 0) сдвиг по фазе входных гармонических сигналов в датчике мал (ф[ 0), и форма сложною сигнала, спектр частот которого лежит в рабочем диапазоне частот датчика, практически не искажается (см. на рис. 11). Вследствие крутого хода амплитудно-частотной характеристики датчика гармонические составляющие в наибольшей степени изменяются по амплитуде. При введении в датчик существенного демпфирования (р = 0,5- -0,7) плоскую часть амплитудно-частотной характеристики датчика можно значительно распространить в область низких частот (см. 2 (л) рис. 10). При измерении только амплитуд гармонических составляющих сигнала это позволяет значительно расширить рабочий диапазон частот. Однако при всех значениях демпфирования, отличных от нуля (Р > 0), фазовый [c.161]

В ряде случаев вместо них используют неполные динамические характеристики, к числу которых относят отдельные коэффициенты дифференциального уравнения (собственная частота, постоянная времени, демпфирование) амплитудно-частот-иую характеристику, диапазон рабочих частот время установления показаний и т. п. Неполные динамические характеристики позволяют находить динамические погрешности по отдельным параметрам измеряемых величин. Отклонение амплитудно-частотной характеристики от значения статического коэффициента преобразования или от значения на номинальной частоте (для систем, не передающих постоянную составляющую) равно погрешности измерения амплитуды гармонического сигнала время установления показаний, являющееся точкой переходной характеристики на заданном уровне, представляет собой параметр однократного сигнала. [c.297]

Динамическая жесткость виброизоляторов вычисляется по формуле Сд = аА-ч где а — коэффициент, числовые значения которого приведены в табл. 5 . 4 — амплитуда колебаний, мм. Относительный коэффициент демпфирования для виброизоляторов всех типоразмеров примерно одинаков и находится в пределах 0,4 < V < 0,5 Амплитудно-частотная характеристика виброизоляторов представлена на рис. 43. [c.210]

Замечание. В заключение обратимся еще раз к результатам, представленным на рис. 7.4 и 7.5. Зависимость огг в точке О от частоты (длины волны, волнового числа) напоминает амплитудно-частотную характеристику вблизи резонанса одномассовой колебательной системы с демпфированием, где амплитуда возрастает. Аналогичные явления для одной отражающей поверхности не наблюдаются. Обнаруженное явление характерно для задач с несколькими отражающими поверхностями и, учитывая изложенную аналогию, его можно назвать местным резонансом , который, по-видимому, возникает в результате наложения отраженных волн несколькими отражающими поверхностями. Конечные значения напряжений получаются, вероятно, вследствие излучения энергии на бесконечность. [c.155]

Рис. 2.5. Амплитудно-частотная характеристика однодискового неуравновешенного ротора с различным демпфированием

На рис. 2.5, б в качестве примера приведены амплитудно-частотная характеристика однодискового неуравновешенного ротора с различным демпфированием [18]. Амплитуда колебаний ротора резко возрастает при снижении степени демпфирования (при уменьшении логарифмического декремента затухания К). Затухание определяется величиной сил внутреннего трения в материале, сопротивлением в соединениях либо специальным демпфером. [c.40]

Выше отмечалось, что имеется аналогия между формой амплитудно-частотной характеристики замкнутой системы и объекта второго порядка. Кривые переходных процессов в типичных системах регулирования и в слабо демпфированных системах второго порядка имеют сходную форму. В системах второго порядка максимальный коэффициент усиления и перерегулирование являются функциями коэффициента демпфирования Это наво- [c.196]

Для построения амплитудно-частотной характеристики в систему (6.18) необходимо ввести члены демпфирования, отражающие рассеяние энергии. Обычно в динамических расчетах принимается линейная зависимость силы сопротивления от скорости [ вязкое демпфирование]. Значение коэффициентов демпфирования может варьироваться в весьма широких пределах в основном оно определяется гистерезисными потерями [27]. Система (6.18) с членами демпфирования имеет вид [c.214]

Влияние жесткости переднего подшипника на динамику шпиндельного узла (системы в целом) определено с помощью аналоговой ЭВМ. На рис. 65 показаны амплитудно-частотные характеристики системы с двумя опорами для различной жесткости переднего подшипника Сз. Постоянная (вязкого) демпфирования /го подшипника на основании экспериментов выбрана так, что система при жесткости переднего подшипника Сз = = 100 кгс/мкм и жесткости заднего подшипника Св = 60 кгс/мкм имеет демпфирование 0 = 3- 10- . В дорезонансной области частот амплитуда колебаний тем меньше, чем выше жесткость подшипника. На резонансной частоте и в зарезонансной области амплитуда колебаний увеличивается с возрастанием жесткости переднего подшипника. [c.71]

Динамические характеристики аэростатических опор и направляющих значительно ниже характеристик гидростатических направляющих. Демпфирующая сила в первом приближении пропорциональна вязкости смазочной среды, а так как вязкость масла индустриального 45 примерно в 10 ООО раз больше вязкости воздуха, то соответственно различается и демпфирование. Амплитудно-частотные характеристики колебаний узлов на аэростатических направляющих фиксируют резонансные пики преимущественно в диапазоне частот 50—150 Гц. В закрытых направляющих амплитуда вынужденных колебаний обычно значительно меньше, чем амплитуда колебаний в открытых направляющих. [c.161]

Применить прежний метод их определения, производя подстановку 5 = /со в передаточные функции. По передаточной функции (3.71) колебательного звена с отрицательным демпфированием и по передаточной функции (3.72) неустойчивого звена первого порядка легко заметить, что амплитудные частотные характеристики этих звеньев не отличаются от амплитудных частотных характеристик соответствующих устойчивых звеньев. Фазовые же характеристики будут отличаться от фазовых характеристик устой- [c.70]

Рассмотрим вначале отдельно нелинейное дифференциальное уравнение второго порядка (6),, которое описывает движение дроссельного клапана регулятора. Перемещение клапана представляет собой реакцию на входное воздействие, в качестве которого входит в это уравнение величина расхода протекающей через регулятор жидкости. Примем для исследования ступенчатое изменение расхода жидкости от нулевой до номинальной его величины. В ответ на это воздействие получаем с помощью ЦВМ переходные процессы (рис. 2) движения дроссельного клапана в виде приближенных решений уравнения (6) при различных значениях проходной площади демпфирующего жиклера. Для оценки эффективности демпфирования движений клапана определим по переходному процессу амплитудно- и фазочастотную характеристики нелинейного звена второго порядка, используя при этом известные формулы, выведенные для линейных систем [3]. Вначале полагаем, что данный переходный процесс представляет собой реакцию некоторой линейной системы на входное ступенчатое воздействие. Затем после получения амплитудно-частотной характеристики сделаем оценку влияния на нее нелинейностей, входящих в уравнение (6). Для этого воспользуемся соотношениями, устанавливающими связь величины относительного демпфирования с пиковыми значениями переходного процесса и амплитудно-частотной характеристики [4] [c.128]

Рнс. 3. Зависимость пиковых значений переходного процесса (1) и амплитудно-частотной характеристики (2) колебательного звена от величины коэффициента относительного демпфирования. [c.129]

Рис. 21. Амплитудно-частотные характеристики колебаний корпуса с переменной жесткостью подвесок при отсутствии демпфирования

Для оценки влияния амортизаторов на общую нелинейность системы подрессоривания рассмотрим амплитудно-частотные характеристики колебаний корпуса машины с учетом возмущающего действия амортизаторов, но без учета их влияния на демпфирование колебаний корпуса ( 12 = 0 Ь 2 = 0). В этом случае амплитудно-частотные характеристики колебаний корпуса машины будут [c.109]

На рис. 26 приведены амплитудно-частотные характеристики шпинделя расточного станка диаметром 205 мм. Экспериментальные данные отмечены звездочкой. Наибольшее влияние на динамическую жесткость оказывают демпфирование и объем сжимаемого масла. АЧХ при неподвижном и вращающемся ( =500 и 1000 мин- ) шпинделе практически не менялись. [c.50]

Демпфирование для разных форм колебаний можно оцени вать путем обработки на вычислительных машинах данных экс периментов с помощью гармонического анализатора Фурье причем делать это можно различными способами, например из меряя ширину полосы амплитудно-частотной характеристики строя диаграмму Найквиста или используя кривые, описываю щие динамическое поведение и получаемые с помощью подхо дящих алгоритмов, с тем чтобы определить массу, жесткость и коэффициент демпфирования для соответствующих форм колебания [4.19,4.27—4.32]. [c.190]

На рис. 5 представлен пример такой записи при внешнем возбуждении F (t) (д = 2,5 0 = 0,2 Тз), изменении Сз (t) по варианту 2 и при постоянных коэффициентах демпфирования. На рис. 6 сопоставлены амплитудно-частотные характеристики поперечных (a i) и крутильных (г/) колебаний зубчатых колес, полученные как при раздельном, так и при общем воздействии на систему двух источников возбуждения. Здесь пунктирные линии соответствуют параметрическим колебаниям, обусловленным изменением жесткости Сз (t) по варианту 3 при Tj = 0,1 Тз, штрих-пунктирные линии — вынужденным колебаниям под действием возбуждения F (f) при q = 2,5 (0 = 0,27 з) сплошные линии соответствуют суммарным амплитудам колебаний. Индексы резонансных частот со,-у соответствуют г-й собственной частоте системы и/-й гармонике нересопряжения зубьев. Подробный анализ результатов решения рассматриваемой задачи дается в [3]. [c.42]

Следовательно, при постоянной амплитудно-частотной характеристике (Sa (ш,) = = onst) датчик осуществляет только сдвиг сигнала во времени на величину а без искажения его формы При Р = 0,5-н0,7 а —я/2й),)- Как видно на рнс. 12, при любых значениях относительного демпфирования, кроме Р = О и р 0,65, фазовый сдвиг ф2 датчика в широком диапазоне частот не пропорционален частоте и, следовательно, форма сигнала искажается. [c.162]

Для датчиков, имеющих один четко выраженный резонанс, по нмпульсной переходной функции можно найти такие характеристики эквивалентной одномассовой колебательной системы, как собственная частота и относительное демпфирование. Когда датчик имеет несколько собственных частот и импульсная переходная характеристика сложна, удобнее пользоваться амплитудно-частотной характеристикой, по которой значения собственных частот находят непосредственно, а относительное демпфирование — по формулам [c.309]

Зависимость коэффициентов динамичности (безразмерных амплитуд) X и от безразмерной частоты, т.е. амплитудно-частотные характеристики даны на рис.6.1.6. Для систем с малым демпфированием (е ш и Д 1) при />=<а(у=1) характерно наличие больших амплитуд колебаний, назьшаемое резонансом. Макеимальные значения Л. и А.1 соответствуют у=(1-1/(22Р)) (рис.6.1.6, а) и у=(1-1/(2, ))"0 5 (рис.6.1.6, 6) и равны Таким образом, [c.321]

Рис. 3.11. Амплитудно-частотные характеристики эквивалентной четырехмассовой колебательной системы трансмиссии при различной жесткости первого звена ( i,a) и различном демпфировании 1 <

Для большинства автомобилей, в том числе полноприводных, соотношения параметров подрессоривания таковы, что их амплитудно-частотные характеристики имеют две ярко выраженные резонансные зоны I — в области частот, совпадающих с частотой (Оп собственных колебаний подрессоренной массы (низкочастотный резонанс), и II — в области частот, близких к собственной частоте колебаний неподрессоренных масс на шинах (высокочастотный резонанс). Ширина зон зависит в основном от соотношения частот охп н 41%, а высота амплитуд — от оэффицнента к демпфирования. [c.213]

Максимум модуля амплитудно-частотной характеристики системы второго порядка с коэффициентом демпфирования 0,05 равен 10. Если инерция регулятора и регулирующего клапана невелика, то критическая частота системы регулирования уровня будет близка к собственной частоте поплавковой камеры и достижение устойчивого регулирования будет затруднено вследствие большого значения модуля частотной характеристики системы. В случае внещнего расположения поплавковой камеры для демпфирования колебаний может быть применен клапан в соединительной линии. Если поплавковая камера расположена внутри резервуара, то для демпфирования колебаний в ее нижней части следует установить ограничитель либо проделать в камере отверстия. [c.329]

Рассмотрим действие активного демпфера, установленного на вертикально-фрезерном станке с частотой колебаний стола 55 Гц. Станок испытывал возмущающее воздействие в диапазоне 10— 150 Гц при этом оказалось, что основное направление колебаний стола совпадает с его продольным перемещением (ось. X). Скорость колебаний стола измерялась по оси X датчиком и сигнал датчика управлял вибратором, действующим по этой же оси. Амплитудно-частотная характеристика станка показана па рпс. 30. Без демпфера динамическая жесткость, равная обратной величине податливости, составляет 1,35 кгс/мкм, а статическая жесткость 10 кгс/мкм при этом демпфирование системы О = 0,068. При применении активного демпфера динамическая жесткость достигает 7,15 кгс/мкм при неизменной статической жесткостп при этом общее демпфирование станка увеличивается примерно в 5 раз до Д = 0,35. [c.34]

Достижимая производительность станка и его геометрическая точность зависят как от статических, так и от динамических параметров шпиндельного узла. Особенно сильно влияет динамика шпиндельного узла на шероховатость обработанной поверхности. Динамические параметры узла (резонансная частота, демпфирование системы и амплитуда резонансных колебаний) представлены на рис. 64. В отдельных случаях необходимо определять, кроме того, форму колебаний шпинделя и строить АФЧХ, которая обобщает информацию, содержащуюся в амплитудно-частотной и частотно-фазовой характеристиках. Демпфирование [c.70]

В качестве оптимального гидросопротивления демпфирующего жиклера примем такую его величину, при которой коэффициент относительного демпфирования =0,707. Кривая пиковых значений амплитудно-частотной характеристики при =0,707 проходит через точку, ордината которой равна единице (Л = 1). Чтобы найти оптимальную величину / д. построим зависимость от нее пиковых значений коэффициента усиления, используя те выборочные значения / д, для которых проводился расчет амплитудно-частотной характеристики (рис. 5). Экстраполируя построенную зависимость, находим точку пересечения ее с ординатой А==. Соответствующее этой [c.129]

ДГК с вязким сопротивлением [8, 37]. Введение в гаситель неупругого сопротивления позволяет уменьшать резонансные колебания защищаемой конструкции. Подход к оптимизации параметров здесь отличается от случая ДГК без демпфирования, так как определяются оптимальные значения настройки /" и относительного коэффициента вязкого сопротивления р = рг/(Оо при заданном значении V. Последнее назначают исходя из обеспечения требуемого значения критерия качества при соблюдении условий прочности или ограничений на амплитуду колебаний упругого элемента гасителя. При выборе оптимальных параметров гасителя обычно не учитывают собственного демпфирования в защищаемой конструкции (влияние этого фактора обсуждается ниже). Это позволяет использовать известное свойство независимости критерия качества Я от значения р при совпадении частоты воздействия с инвариантными угловыми частотами р , которые соответствуют точкам пересечения амплитудно-частотных характеристик главной массы при г = 0 и при v=7 0, р = 0. Выкладки по определению и рент оказываются довольно громоздкими. Основные результаты для указанных в табл. 12,1 расчетных случаев представлены в табл. 12.2. Для выбранных значений р и р безразмерные амплитуды колебаний главной массы и массы гасителя при произвольной угловой частоте р можно найти по фор- 1улам (12.2), заменив в них на p-j-i xp. [c.151]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...