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动力吸振器

动力吸振器

image动力吸振器,英文Dynamic Vibration Absorber,简写为DVA。动力吸振器其实是一个质量-弹簧辅助系统,作用是中和系统结构所引起的共振。众所周知,每种固态结构都存在有一系列的特殊频率,被称之为共振频率。在建筑行业,较大的建筑结构如桥梁和楼房,由于是由很多部分或者层组成,而彼此之间存在节点,这时在受到强风或者地震等外力影响时,就有可能激发”共振“,对桥梁或者楼房造成破坏。而”共振“问题同样频繁出现在机械工业,尤其是汽车的动力系统中,随着现代汽车的动力性能不断增强,结构日益复杂,在发动机转速范围之内,激励整个系统和某部件的共振频率的几率也不断加大。而解决这一问题的方案之一就是安装动力吸振器,由于动力吸振器是一个辅助的部件,因此当系统出现”共振“问题时,不需要重新设计和测试系统,只需要格外安装必要的吸震器即可,既节约费用,又省时省力。如右图所示为针对某汽车发动机固有频率而设置的对应频率动力吸振器。

汽车动力吸振器的原理及应用

动力吸震器最初是由Hermann Frahm(美国专利#989958)在1911年发明的,从那以后被广泛的应用在建筑物和工业设备的减振上。动力吸振器的基本原理是在振动系统中附加质量弹簧系统,根据振动的相位不同,附加系统产生的反作用可以使振动物体的振动实现抵消或消弱。一个动力吸震器只针对一个固有频率发挥作用,同时必须调整好相位差。如下图所示为某质量-弹簧系统,安装动力吸震器不同相位所引起的效果,如图所示中间系统可以刚好整合掉质量块的共振,使其达到静止平衡状态。

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(图片来源:acs.psu.edu)

由于汽车系列里可能激励共振的部件非常多,尤其是发动机及传动系统,由于频率很低,或者激发力以单频为主时,这时不宜采用隔振器,而应该使用更为有效的动力吸振器。例如发动机的扭转动力吸振器、车体动力吸振器以及排气系统动力吸振器等。

更多NVH相关术语解释参见:NVH术语

参考:

  • 1、http://www.acs.psu.edu/drussell/Demos/absorber/DynamicAbsorber.html
  • 2、Vibration Control: Vibration Absorbers, Jeff Dodd
  • 3、Dynamic Vibration Absorbers – Application with Variable Speed Machines, Yuri Khazanov
  • 4、Absorbers from ContiTech Reduce Vibrations in Industrial Vehicles, Hanover.

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