Spire 发表于 2009-12-4 17:37

关于减振之后的能量流向的思考

一个问题困扰我很久了，找了好多资料也没有解决。
一个系统，由振源和基础组成，采用主动隔振消除振动，注意问题出来了，振源不变，该怎么振动就怎么振动，在不加主动控制力的时候，从振源输入到基础的能量比加上主动控制力的时候输入给基础的能量大，这样就达到了减振的目的。可是对于这个系统而言，加主动控制力，必然需要外界对作动器输入能量，而且这个能量还很大，大家有没有注意到，对系统输入更多的能量(作动器需要的能量)，而系统输出的能量(这里指的是基础振动的能量)却减少了，这好像不符合能量守恒啊？这一部分看不见的能量跑到哪里去了呢？
我思考之后，觉得有这么几种可能：
1、隔振器本来就是耗能的，加控制力前后隔振器耗散的能量不同，前者少，后者多，也就是说加上主动控制，隔振器产生的热量会更多；
2、加了控制力之后，系统向外辐射更多的声能。
后来我发现，第二种可能性比较小，因为隔振之后结构的噪声一般也会较小，即使不减小，噪声的能量相对振动的能量也是非常小的，根本不可能和输入给作动器的能量相等。

上面是小弟的一些疑惑和假想，也没有得到任何这方面的资料和证实，不知道各位仁兄有什么看法，大家可以讨论一下。

nonlinear 发表于 2009-12-4 18:06

隔振器主要是为了避开共振周期，换言之，不是通过直接耗能减震，而是通过减小地震输入的能量。
注：不考虑土结耦合情况下，是否安装隔振层或是否采用主动控制，都不会改变地基的运动，但却可以改变地震的能量输入，因为能量不仅和里有关，还和结构振动模式有关。
且，外力对隔振层可以做负功。

shenyongjun 发表于 2009-12-4 21:16

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主动控制的能量抵消了一部分控制前的能量

Spire 发表于 2009-12-7 08:51

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感谢nonlinear的回复。我的模型是一个机械系统模型，跟你说的好像不一样，不过我从你的回答得到一个重要的信息，就是阻尼的加入是减小了外激励输入到系统中的能量。谢谢！

lileelesly 发表于 2010-1-19 21:37

阻尼是耗能的

zhuofeng 发表于 2010-1-20 11:15

原帖由 Spire 于 2009-12-4 17:37 发表 http://www.chinavib.com/forum/images/common/back.gif
一个问题困扰我很久了，找了好多资料也没有解决。
一个系统，由振源和基础组成，采用主动隔振消除振动，注意问题出来了，振源不变，该怎么振动就怎么振动，在不加主动控制力的时候，从振源输入到基础的能量比加上主 ...

隔振器本来就是耗能的，加控制力前后隔振器耗散的能量不同，前者少，后者多
这个说法是对的，如果要验证的话，可以专门分析隔振器上各点的功率流总和，你会发现能量基本都集中在隔振器上了
举个简单的例子可以说明问题，那就是动力吸振器，只是隔振频带很窄罢了

mercyau 发表于 2010-1-25 17:18

个人认为最终通过形变产生热耗。
---能量守恒是必然的，只是找不到对应点而已

Spire 发表于 2010-2-2 15:42

原帖由 zhuofeng 于 2010-1-20 11:15 发表 http://www.chinavib.com/forum/images/common/back.gif


隔振器本来就是耗能的，加控制力前后隔振器耗散的能量不同，前者少，后者多
这个说法是对的，如果要验证的话，可以专门分析隔振器上各点的功率流总和，你会发现能量基本都集中在隔振器上了
举个简单的例子可以 ...

我正要用功率流方法来计算隔振器的能量耗散。
另外，我认为，主动控制会影响振源输入到系统的能量。也就是说加入主动控制之后，激励输入的能量减少了。

JINGYONG10 发表于 2010-8-12 17:05

个人认为隔振器的能量耗散 一种是通过弹簧的慢慢的耗散出去，还有一种是通过阻尼的快速转化成热量耗散。加入主动后，我的理解就是加入了一个振动过程中相反的力去平衡掉你振动的力。能量守恒在机械上是一种必然，在提隔振的时候如果条件允许，大家也可以去考虑加一个很大的质量，也是一种很好很古老的办法。

sunliangming 发表于 2010-8-26 11:11

个人认为隔振器的能量耗散 一种是通过弹簧的慢慢的耗散出去，还有一种是通过阻尼的快速转化成热量耗散。加入 ...
JINGYONG10 发表于 2010-8-12 17:05 static/image/common/back.gif


“一种是通过弹簧的慢慢的耗散出去”，是指弹簧耗能嘛？根据我的理解，弹簧应该是个线性变形，应该不会耗散能量的啊。
不知道我的理解是否有出入，请指教。

Spire 发表于 2010-9-6 13:28

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貌似你说得对
   

Spire 发表于 2010-9-6 13:30

回复 JINGYONG10 的帖子


    加入主动控制的力来平衡振动的力，这一点应该是对的，平衡过程中也要对系统做功。

dongyuanzhixing 发表于 2010-9-28 16:12

呵呵！有道理！

leeking30 发表于 2010-11-18 00:31

首先: 共振时刻 激励始终对系统作正功 也就是 力于速度同相位
            控制力始终对系统做负功，被控制系统对产生控制力那个系统做正功，因此能量从被控制系统转移到产生控制力的机构， 然后被转化成热能 什么什么之类的消耗掉
同时注意到 由于施加控制，系统位移变小，激励对被控制系统做功减少，
最终激励对被控制系统做功 等于 系统自身阻尼耗能+能量转移到产生激励力的那个系统上
3楼说'抵消', 个人认为不妥，能量只能被转移 不能被抵消，能量守恒原理

Rainyboy 发表于 2010-11-27 22:26

本帖最后由 Rainyboy 于 2010-11-28 00:06 编辑

能量转移到产生激励力的那个系统上
这个说法不合适吧？但确实激励力做了更多的负功……我比较不能接受这句话是因为激振力就是一个力，怎么能将能量“流向”它……只能说它做的功减少了吧……
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