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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為沒有考慮共振效應(yīng)而失敗 造成經(jīng)濟上的損失和人員上的傷亡。因此其研究價值不言而喻。
工業(yè)和運輸業(yè)中廣泛采用機器作原動力機械振動的危害越發(fā)嚴(yán)重減振要求日 益迫切。
汽輪機、水輪機和電機等動力機械汽車、火車、船舶和飛機等交通運輸工具 以及工作母機、礦山機械和工程機械等都沿著高速重載方向發(fā)展其振動也日 益強烈。
精密機床和精密加工技術(shù)的發(fā)展中如果離開嚴(yán)格隔振的平靜環(huán)境工作就不正 常,無法達(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)展中廣泛采用高強度的建筑材料建筑高度不斷攀升 使得建筑受風(fēng)載激勵后振幅達(dá)幾米之大難以滿足舒適和安全要求倘不能減振 此類高樓就無法繼續(xù)發(fā)展下去。
飛機、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)的利潤效益。因此關(guān)于減振的研究永不過時。
對于減振最積極的辦法是針對振動的原因?qū)ΠY下藥。引起振動的原因有很多 所以對于不同的振動原因應(yīng)采取不同的方法。
機電產(chǎn)品綠色設(shè)計包括振動工程而振動控制是振動工程的一個重要學(xué)科分支。隨著科學(xué)技 術(shù)的迅速發(fā)展、機械的高速化及結(jié)構(gòu)的輕型化大量的工程振動問題不斷地涌現(xiàn)引起了機 械工作狀態(tài)的惡化生產(chǎn)效率和工作質(zhì)量的下降。而機械振動常常是造成機械和結(jié)構(gòu)惡性破 壞和失效的直接原因。振動使結(jié)構(gòu)的內(nèi)應(yīng)力大大增加由于振動產(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。在有些機械中由于 自身作業(yè)的環(huán)境惡劣再加上振動的存在而引起地基的振動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條件惡化。工程史上由于振動而引起的失事已屢見不鮮。 聞名的Tacoma吊橋事件就是一例。該橋長2800尺寬39尺于1940年因風(fēng)載激起自振 歷時一小時振動約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) 的研究也越來越受到重視。除了上述振動導(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，人們對減振和降噪的要求越來越高，促使振動控制技術(shù)進一步發(fā)展。隨著技術(shù)的進步，幾乎所有工業(yè)的發(fā)展，如汽輪機、水輪機、燃?xì)廨啓C等動力機械，汽車、火車、飛機、運載火箭，以及挖掘機、推土機等工程機械，都向著高速重載的方向發(fā)展，導(dǎo)致振動越來越顯著，如果振動問題不加以適當(dāng)控制往往會引起重大事故，造成設(shè)備損毀，并伴隨著巨大的生命財產(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，電廠200MW 5號汽輪發(fā)電機組進行提升轉(zhuǎn)速的危急保安器動作試驗，過程中由油膜失穩(wěn)引起突發(fā)性、綜合性強烈振動造成軸系嚴(yán)重破壞，其中7處對輪螺栓、軸體中5處發(fā)生斷裂，共斷為13段，主機基本毀壞，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)電機端部火災(zāi)。在制造業(yè)，制造零件的精度越來越高，難度越來越大，尤其是精密儀器、宇航零件等的加工，對振動環(huán)境的要求越來越嚴(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)載激勵后，其振動幅度可能達(dá)到幾米，要求工程師在設(shè)計施工時必須考慮可能帶來的安全問題和舒適度問題。
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