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1．工程減振背景和研究背景
工程減振在現(xiàn)代工程中應(yīng)用十分廣泛很多工程因?yàn)闆](méi)有考慮共振效應(yīng)而失敗 造成經(jīng)濟(jì)上的損失和人員上的傷亡。因此其研究?jī)r(jià)值不言而喻。
工業(yè)和運(yùn)輸業(yè)中廣泛采用機(jī)器作原動(dòng)力機(jī)械振動(dòng)的危害越發(fā)嚴(yán)重減振要求日 益迫切。
汽輪機(jī)、水輪機(jī)和電機(jī)等動(dòng)力機(jī)械汽車、火車、船舶和飛機(jī)等交通運(yùn)輸工具 以及工作母機(jī)、礦山機(jī)械和工程機(jī)械等都沿著高速重載方向發(fā)展其振動(dòng)也日 益強(qiáng)烈。
精密機(jī)床和精密加工技術(shù)的發(fā)展中如果離開(kāi)嚴(yán)格隔振的平靜環(huán)境工作就不正 常,無(wú)法達(dá)到預(yù)期的精度目標(biāo)。
材料工業(yè)和建筑工業(yè)的發(fā)展中廣泛采用高強(qiáng)度的建筑材料建筑高度不斷攀升 使得建筑受風(fēng)載激勵(lì)后振幅達(dá)幾米之大難以滿足舒適和安全要求倘不能減振 此類高樓就無(wú)法繼續(xù)發(fā)展下去。
飛機(jī)、導(dǎo)彈、坦克、戰(zhàn)車通常在最為惡劣的環(huán)境中工作。因此軍工部門對(duì)減振 環(huán)節(jié)的要求也日漸增多。尤其是如今的精確打擊方向的研究更需要減振理論的 支持
無(wú)論是民用工業(yè)還是軍事工業(yè)其產(chǎn)品性能都與減振技術(shù)密切相關(guān)。產(chǎn)品性能又 決定了企業(yè)的利潤(rùn)效益。因此關(guān)于減振的研究永不過(guò)時(shí)。
對(duì)于減振最積極的辦法是針對(duì)振動(dòng)的原因?qū)ΠY下藥。引起振動(dòng)的原因有很多 所以對(duì)于不同的振動(dòng)原因應(yīng)采取不同的方法。
機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)包括振動(dòng)工程而振動(dòng)控制是振動(dòng)工程的一個(gè)重要學(xué)科分支。隨著科學(xué)技 術(shù)的迅速發(fā)展、機(jī)械的高速化及結(jié)構(gòu)的輕型化大量的工程振動(dòng)問(wèn)題不斷地涌現(xiàn)引起了機(jī) 械工作狀態(tài)的惡化生產(chǎn)效率和工作質(zhì)量的下降。而機(jī)械振動(dòng)常常是造成機(jī)械和結(jié)構(gòu)惡性破 壞和失效的直接原因。振動(dòng)使結(jié)構(gòu)的內(nèi)應(yīng)力大大增加由于振動(dòng)產(chǎn)生的交變載荷使結(jié)構(gòu)發(fā)生 疲勞破壞共振使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不允許的大變形致使結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重破壞。在有些機(jī)械中由于 自身作業(yè)的環(huán)境惡劣再加上振動(dòng)的存在而引起地基的振動(dòng)和噪音造成更為惡劣的環(huán)境使精密儀器不能正常工作人的勞動(dòng)條件惡化。工程史上由于振動(dòng)而引起的失事已屢見(jiàn)不鮮。 聞名的Tacoma吊橋事件就是一例。該橋長(zhǎng)2800尺寬39尺于1940年因風(fēng)載激起自振 歷時(shí)一小時(shí)振動(dòng)約720周破壞殆盡。所以各種減振系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用減振系統(tǒng) 的研究也越來(lái)越受到重視。除了上述振動(dòng)導(dǎo)致的危害，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展以及人民生活水平的提高，人們對(duì)減振和降噪的要求越來(lái)越高，促使振動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。隨著技術(shù)的進(jìn)步，幾乎所有工業(yè)的發(fā)展，如汽輪機(jī)、水輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等動(dòng)力機(jī)械，汽車、火車、飛機(jī)、運(yùn)載火箭，以及挖掘機(jī)、推土機(jī)等工程機(jī)械，都向著高速重載的方向發(fā)展，導(dǎo)致振動(dòng)越來(lái)越顯著，如果振動(dòng)問(wèn)題不加以適當(dāng)控制往往會(huì)引起重大事故，造成設(shè)備損毀，并伴隨著巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。如1988年陜西秦嶺發(fā)電廠的“2.12”事故，當(dāng)天下午16時(shí)，電廠200MW 5號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行提升轉(zhuǎn)速的危急保安器動(dòng)作試驗(yàn)，過(guò)程中由油膜失穩(wěn)引起突發(fā)性、綜合性強(qiáng)烈振動(dòng)造成軸系嚴(yán)重破壞，其中7處對(duì)輪螺栓、軸體中5處發(fā)生斷裂，共斷為13段，主機(jī)基本毀壞，這次事故造成1名工人腰部被飛出的殘片擊傷，并引起發(fā)電機(jī)端部火災(zāi)。在制造業(yè)，制造零件的精度越來(lái)越高，難度越來(lái)越大，尤其是精密儀器、宇航零件等的加工，對(duì)振動(dòng)環(huán)境的要求越來(lái)越嚴(yán)格。在建筑業(yè)，各式高樓不斷刷新世界紀(jì)錄，跨海大橋不斷涌現(xiàn)，高大建筑物受風(fēng)載激勵(lì)后，其振動(dòng)幅度可能達(dá)到幾米，要求工程師在設(shè)計(jì)施工時(shí)必須考慮可能帶來(lái)的安全問(wèn)題和舒適度問(wèn)題。
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