固有频率是由系统本身的质量和刚度所决定的频率,它揭示隔振系统在振动过程中动刚度的变化情况。在给定不同的加速度幅值条件下,系统的固有频率会发生相应的变化,固有频率越高,系统的动刚度越大,阻尼材料愈发呈现出硬质特性,反之则呈现出软质特性。阻尼比表征材料损耗因子的高低,即在某种程度上说明材料的减振能力大小。很多结构参数的改变都会引起材料阻尼比的变化,例如加速度幅值、激振振幅以及固有频率等!侧。本节针对不同BqC含量下隔振系统的一阶固有频率和氟橡胶复合材料的阻尼比进行研究,通过实验结果选择具有合适的固有频率和阻尼比的氟橡胶复合材料,为其在减振降噪及弹性密封领域的应用提供一定的参考价值。
隔振材料选择是否恰当,其决定因素主要是静载荷P和整个隔振系统的固有振动频率wn。实践表明:只有在机器的扰动力的频率w>行w。的情况下,隔振系统才能产生隔振效果。如果w-wn,则会发生共振现象,此时整个隔振系统不仅不能隔振,相反却急剧增强机器振动的传递率四。因此,必须保证隔振系统的固有频率尽可能低于机器扰动力的频率。
隔振系统的固有频率与振动噪声衰减量有着密切的联系。隔振后房间内的振动噪声级可用下式表示90式中,4L---一隔振后的噪声级,dB;W一扰动力的振动频率,Hz;Wn-一隔振系统的固有频率,Hz;此外,还可以通过隔振系数K来表征阻尼隔振性能的好坏。这个系数说明机器的振动通过隔振器对于基础的动力作用的大小,即机器的哪一部分动力通过隔振系统传给了基础。K值越小,隔振效果越好。隔振系数K的大小取决于机器扰动力的频率W与隔振系统的固有频率W。之比值。其表达式为式中,K---一隔振系数;W_-一扰动力的振动频率,Hz;Wn-一隔振系统的固有频率,Hz;由此可见,在W>行W。的范围内,当机器扰动力的频率一定时,隔振系统的固有频率越低,则隔振系数越小,阻尼材料对振动噪声的衰减量越大,隔振效果越好。
图4.9为氟橡胶复合材料隔振系统的幅频特性曲线。由图可见,随着BqC体积分数的增加,氟橡胶复合材料的振动幅值有逐渐增大的趋势。尤其在频率大于1OOOHz范围内,氟橡胶复合材料的振动幅度显著增大,但规律不甚明显。当频率小于1OOOHz时,同一激振频率下氟橡胶复合材料的振动幅值随着BqC含量的增大而不断增加。