反共振 对于两个自由度的强迫振动,当激振力的频率为某一值时,会出现一个振动静止的反共振现象,这种反共振现象可以避免机器及结构物共振动的发生。
系统作受迫振动时,如激励频率有任何微小变化都会使系统的响应增加的现象,如外加力的频率有任何微小改变都会引起策动点速度的增加,也就是频率恰使策动点阻抗的绝对值为极大时,这时称为物体或系统与外加力发生速度反共振。
用最简单的弹簧质量块来解释一下,如下图,质量块m1和m2,用三个弹簧k
1、k
2、k3串连,两端固支,左边是m1。
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对m1施加激振力,当激振频率等于反共振频率时,m1在受外界激励的情况下保持不动,这就是反共振现象。从力平衡的角度分析,这是由于m2运动的惯性力通过弹簧作用在m1上,抵消了外界的激振力从而达到平衡。
若将m1和m2分别看作2个子系统,这个例子也是利用反共振来设计动力吸振的原理。通过和子系统m2的连接,可以有效的减小m1的振动(m1称为主系统),就是将主系统上的振动“转移”到子系统上,或者说子系统“吸收”了主系统的振动,因此人们将该子系统称为“动力吸振器”。这样的减振设计方法称为“子结构综合法”。
在频响函数幅频曲线图上,反共振点就是曲线的局部极小值,因此频率增大或减小时幅值当然是增大的
至于连续系统,你可以用有限元划分为离散系统,或者等效成集中质量系统。出现反共振的现象,同样是由于惯性力和外界激振力平衡的结果,解释的道理是一样的。具体的表现是你在做试验的时候,响应信号信噪比很差。
至于反共振点和节点的关系,你要弄明白它们之间的定义。反共振点和节点这两个“点”含义是不一样的,前者是指频率点,后者是结构上的某个位置。反共振是一个局部的现象,你在指明一个反共振频率点的时候,一定要标明是哪个响应点对应哪个激励点。而节点和振型有关,和模态频率有关,比如上面的例子中假如质量块相等,弹簧相等,那么中间弹簧的中心位置就是一个节点,此时振型为(1,-1),这个点在纯模态振动时保持不动。