Что такое демпфирование и как оно работает. Какие существуют виды демпфирования. Где применяется демпфирование в технике и промышленности. Как демпфирование помогает снизить вибрации и колебания.
Что такое демпфирование и каков его физический смысл
Демпфирование — это процесс уменьшения амплитуды колебаний в механической, электрической или другой колебательной системе за счет рассеивания энергии колебаний. Физический смысл демпфирования заключается в переводе энергии механических колебаний в тепловую энергию или другие виды энергии.
Основные характеристики демпфирования:
- Уменьшение амплитуды колебаний со временем
- Рассеивание энергии колебаний
- Преобразование механической энергии в тепловую
- Снижение интенсивности и продолжительности вибраций
При демпфировании происходит постепенное затухание колебаний, пока система не придет в состояние покоя. Это позволяет гасить нежелательные вибрации и стабилизировать работу различных механизмов и конструкций.
Основные виды и методы демпфирования
Существует несколько основных видов и методов демпфирования колебаний:
Вязкое демпфирование
Основано на сопротивлении движению в вязкой среде (жидкости или газе). Сила сопротивления пропорциональна скорости движения. Примеры — амортизаторы автомобилей, гидравлические демпферы.
Сухое трение
Возникает между трущимися поверхностями твердых тел. Сила трения постоянна и не зависит от скорости. Используется в фрикционных демпферах.
Конструкционное демпфирование
Связано с внутренним трением в материале конструкции при деформациях. Зависит от свойств материала. Пример — демпфирующие сплавы.
Динамическое поглощение
Использование дополнительной колебательной системы, настроенной в противофазе к основной. Пример — динамические виброгасители.
Активное демпфирование
Применение управляемых актуаторов для создания компенсирующих воздействий. Используется в активных системах виброзащиты.
Применение демпфирования в различных областях техники
Демпфирование широко применяется в различных областях техники и промышленности для снижения вибраций и стабилизации работы систем:
Транспорт
В автомобилях демпферы используются в подвеске для гашения колебаний кузова. Амортизаторы поглощают энергию колебаний при движении по неровной дороге. Как это работает? При сжатии амортизатора масло перетекает через малые отверстия, создавая сопротивление движению штока и рассеивая энергию в тепло.
Строительство
В высотных зданиях применяются демпферы для снижения раскачки при ветровых нагрузках и землетрясениях. Массивные маятники на верхних этажах колеблются в противофазе с колебаниями здания, нейтрализуя их. Какой эффект это дает? Значительное снижение амплитуды колебаний и повышение устойчивости конструкции.
Машиностроение
Демпферы используются в различных механизмах и станках для снижения вибраций. Например, в токарных станках применяются демпфирующие опоры шпинделя. Зачем это нужно? Для повышения точности обработки и снижения шума при работе оборудования.
Электроника
В электрических цепях применяются демпфирующие RC-цепочки для подавления паразитных колебаний. Как они работают? Резистор и конденсатор образуют фильтр, поглощающий высокочастотные помехи.
Физические принципы и механизмы демпфирования
Демпфирование основано на нескольких физических принципах и механизмах:
Диссипация энергии
При демпфировании механическая энергия колебаний преобразуется в тепловую энергию за счет трения или вязкого сопротивления. Как это происходит? Например, в гидравлическом демпфере жидкость перетекает через узкие каналы, нагреваясь и рассеивая энергию.
Фазовый сдвиг
В некоторых видах демпферов создается сила, противоположная по фазе возмущающей силе. За счет чего достигается такой эффект? Например, в динамическом поглотителе дополнительная масса колеблется в противофазе с основной системой.
Гистерезис
При циклическом деформировании материалов возникают потери энергии из-за внутреннего трения. Какие материалы обладают высоким гистерезисом? Например, резина и некоторые полимеры — они эффективно поглощают вибрации.
Математическое описание процесса демпфирования
Процесс демпфирования может быть описан математически с помощью дифференциальных уравнений. Рассмотрим простейшую модель:
mx» + cx’ + kx = F(t)
Где:
- m — масса
- c — коэффициент демпфирования
- k — жесткость пружины
- x — смещение
- F(t) — внешняя сила
Член cx’ описывает силу демпфирования, пропорциональную скорости. Как влияет коэффициент c на характер колебаний? При увеличении c амплитуда колебаний быстрее затухает.
Демпфирование в электрических цепях
RC-цепи
Последовательное соединение резистора и конденсатора образует фильтр нижних частот. Как он работает? Высокочастотные составляющие сигнала шунтируются на землю через конденсатор.
Снабберы
RC-цепи, подключаемые параллельно ключевым элементам для подавления выбросов напряжения. Зачем они нужны? Для защиты полупроводниковых приборов от перенапряжений при коммутации.
Магнитные демпферы
Используют вихревые токи в проводящих материалах для создания тормозящего момента. Где они применяются? Например, в измерительных приборах для успокоения стрелки.
Демпфирование в механических системах
В механических системах демпфирование широко применяется для снижения вибраций и стабилизации движения. Рассмотрим основные виды механических демпферов:
Гидравлические амортизаторы
Используют вязкое сопротивление жидкости при ее перетекании через узкие каналы. Как они устроены? Цилиндр с поршнем, разделяющим две камеры с маслом. При движении поршня масло перетекает через клапаны, создавая сопротивление.
Фрикционные демпферы
Основаны на сухом трении между поверхностями. Какой у них принцип работы? При относительном перемещении элементов возникает сила трения, рассеивающая энергию колебаний.
Динамические виброгасители
Дополнительная колебательная система, настроенная в резонанс с основной. За счет чего достигается эффект гашения? Виброгаситель колеблется в противофазе, нейтрализуя колебания основной системы.
Выбор типа демпфера зависит от конкретной задачи и условий работы механизма. Какие факторы учитываются при выборе? Амплитуда и частота колебаний, температурный режим, требуемая эффективность демпфирования.
Что значит демпфирование — Значения слов
демпфирование в словаре кроссвордиста
демпфирование
- Уменьшение нежелательных колебаний в механических, электрических и других системах
- Смягчение, гашение (толчков, колебаний и т.п.)
- Принудительное подавление колебаний (обычно вредных) либо уменьшение их амплитуды до допустимых пределов
- Гашение колебаний
Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т.
Ф. Ефремова.демпфирование
ср. Процесс действия по знач. несов. глаг.: демпфировать.
Энциклопедический словарь, 1998 г.
Большая Советская Энциклопедия
Демпфирование
колебаний, искусственное подавление колебаний механических, электрических и др. систем. Д. может осуществляться за счёт увеличения затухания, для чего на системе устанавливаются демпферы (например, поршни, движущиеся в вязкой среде). Д. уменьшает амплитуду колебаний в системе, а если добротность колебательной системы понижается до величины 0,5, то колебательное движение превращается в апериодическое.
Др. метод Д. состоит в подавлении колебаний определённой частоты w с помощью дополнительной колебательной системы, настроенной на эту частоту и создающей силу, равную по величине силе, вызывающей колебания, но противоположную ей по направлению. Так, в механической колебательной системе (рис. 1), образованной массой m1 и пружиной k1, на которую действует внешняя сила F = F0cos wt, Д. осуществляется демпфером, состоящим из массы m2, колеблющейся на пружине k2. При
происходит Д. колебаний и масса m1 не совершает колебаний, т.к. при этой частоте в системе k2m2 возникают собственные колебания и сила, действующая со стороны пружины k2 на массу m1, уравновешивает внешнюю силу F. В случае электрического контура Д. осуществляется с помощью фильтра-пробки ( рис. 2). При частоте
в контуре L1C1 колебания значительно ослабляются.
Д. играет важную роль в приборостроении для успокоения указательных стрелок, а также в технике при наличии нежелательных колебаний машин, механизмов, станков, сооружений и прочее.
Лит.: Стрелков С. П., Введение в теорию колебаний, 2 изд., М., 1964.
В. Н. Парыгин.
Следующие слова
|
систем. Д. может осуществляться за счёт увеличения затухания, для чего на системе устанавливаются демпферы (например, поршни, движущиеся в вязкой среде). Д. уменьшает амплитуду колебаний в системе, а если добротность колебательной системы понижается до величины 0,5, то колебательное движение превращается в апериодическое.
колебаний и масса m1 не совершает колебаний, т.к. при этой частоте в системе k2m2 возникают собственные колебания и сила, действующая со стороны пружины k2 на массу m1, уравновешивает внешнюю силу F. В случае электрического контура Д. осуществляется с помощью фильтра-пробки (рис. 2). При частоте
Демпфирование Определение и значение | Dictionary.com
- Основные определения
- Викторина
- Связанный контент
- Примеры
- Британский
- Научный
Показывает уровень сложности слова.
[ демп-пинг ]
/ ˈdæm pɪŋ /
Сохрани это слово!
См.
синонимы слова «демпфирование» на Thesaurus.com
Показывает уровень оценки в зависимости от сложности слова.
сущ. Физика.
уменьшение амплитуды электрической или механической волны.
энергопоглощающий механизм или резистивная цепь, вызывающая это уменьшение.
Уменьшение амплитуды колебаний или вибрации в результате рассеивания энергии в виде тепла.
ВИКТОРИНА
ВСЕ ЗА(U)R ЭТОГО БРИТАНСКОГО ПРОТИВ. АМЕРИКАНСКИЙ АНГЛИЙСКИЙ ВИКТОРИНА
Существует огромная разница между тем, как люди говорят по-английски в США и Великобритании. Способны ли ваши языковые навыки определить разницу? Давай выясним!
Вопрос 1 из 7
Правда или ложь? Британский английский и американский английский различаются только сленговыми словами.
Происхождение демпфирования
Впервые зафиксировано в 1750-60 гг.; влажный + -ing 1
Слова рядом с демпфирующим
влажный-сухой, демпфировать, демпфер, педаль демпфера, Dampier, демпфирование, демпфирование, влажная швабра, влажный, влагонепроницаемый, влажный пиропатрон
Dictionary.
com Unabridged
На основе Random House Unabridged Dictionary, © Random House, Inc., 2023 г.
Слова, относящиеся к демпфированию
поглощать, купаться, окунать, пить, тонуть, затоплять, погружать, мариновать, увлажнять, проникать, насыщать, смягчать, пропитывать, погружать, мыть, пропитывать, пропитывать, впитывать, проникать, проникать
Как использовать демпфирование в предложении
Я не смог обнаружить никакой разницы в качестве езды или демпфировании между TRD Off Road и TRD Pro.
Наш обзор новой Toyota Tundra 2022 года|wsiler|12 октября 2021 года|Outside Online
Мы отрегулировали 90-миллиметровую воздушную вилку в соответствии с ее предпочтительными настройками демпфирования сжатия и отбоя, и подвеска проделала замечательную работу, поглощая как медленные, так и высокоскоростные удары.
Нужны ли детям электрические горные велосипеды?|agintzler|24 июля 2021 г.|Outside Online
Сначала запишите настройки езды, затем установите демпфирование отбоя и сжатия на максимум и сожмите подвеску.
Техническое обслуживание, которое подготовит ваш велосипед к весне|Джо Линдси|29 марта, 2021|Outside Online
При минимальном демпфировании отбоя и сжатия он должен легко сжиматься, отскакивать, как пружина, и давать вилку, которая легко движется, когда вы нажимаете на руль.
Техническое обслуживание, которое подготовит ваш велосипед к весне|Джо Линдси|29 марта 2021 г.|Outside Online
Использование жесткости, легкости и демпфирующих свойств графена — его способности прекращать движение, как только прекращается прохождение электрического тока через него — Ora использует оксид графена для изготовления мембран для наушников и громкоговорителей.
Графен становится реальностью: познакомьтесь с предпринимателями, выводящими на рынок чудо-вещество|Дэвид Мейер|13 декабря 2020 г.|Fortune
Сначала пройдитесь по окрашиваемой части кистью и чистой водой, чтобы смочить ее.
Введение в машинное черчение и дизайн|Дэвид Аллан Лоу
Увядание – это загнивание черенков или молодых растений у поверхности почвы.
Практичная садовая книга|C. Э. Ханн
Мисс Попплтон восприняла предложение с холодностью, которая была особенно успокаивающей.
Лидер младших классов|Анжела Бразилия
Мир поддержал его претензии; и ее страсть служить товарищем Шильона угасла, потому что она была пламенем.
Удивительный брак, завершение|Джордж Мередит
Однако Сесил была полна решимости сопротивляться демпфирующему влиянию до тех пор, пока она могла.
Колокольчик|Миссис. Джордж Крофт Хаддлстон
British Dictionary definitions for damping
damping
/ (ˈdæmpɪŋ) /
noun
moistening or wetting
stifling, as of spirits
electronics the introduction of resistance into a resonant circuit with the result that острота отклика на пике частоты снижается
разработка любого метода рассеивания энергии в вибрационной системе
Collins English Dictionary — Complete & Unabridged 2012 Digital Edition
© William Collins Sons & Co.
Ltd. 1979, 1986 © HarperCollins
Publishers 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2012
Научные определения демпфирования
демпфирование
[dăm’pĭng]
Действие вещества или механического устройства который постепенно уменьшает степень колебаний, вибрации или интенсивности сигнала или предотвращает их увеличение. Например, технология звукоизоляции гасит колебания звуковых волн. Встроенное демпфирование является важнейшим конструктивным элементом в технике, связанной с созданием колебаний и вибраций.
Научный словарь American Heritage® Авторские права © 2011. Опубликовано издательством Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.
Демпфер Определение и значение — Merriam-Webster
влажный ˈdam-pər
1
: притупляющее или притупляющее действие
поставить демпфер на праздник
2
: устройство демпфирования: например
а
: клапан или пластина (как в дымоходе печи) для регулирования тяги
б
: небольшой войлочный брусок для остановки вибрации струны фортепиано
с
в основном британцы : амортизатор
3
Австралия : простой, обычно бездрожжевой хлеб, изготавливаемый первоначально в австралийском буше
Синонимы
- немой
Просмотреть все синонимы и антонимы в тезаурусе
Примеры предложений
пианист использовал педаль демпфера на пианино для тихих пассажей
Недавние примеры в Интернете
Он также был оснащен регулируемой водителем пружинной подвеской с рычажным плечом 9.
0214 демпфер , а также полностью перекрашен и перетянут.
— Брайан Худ, Robb Report , 13 февраля 2023 г.
Макгеттиган не ожидает, что это будет слишком много для демпфера .
— Джон Гэмбрелл, ajc , 30 октября 2022 г.
Кто-то рядом с домом мог бы положить вам немного демпфера в ваш день.
— Чикаго Трибьюн , 19 сентября 2022 г.
Суровая погода, напряженный летний сезон путешествий и ограничения управления воздушным движением FAA привели к серьезным ограничениям демпфера на воздушном сообщении на восточном побережье в прошлый четверг и пятницу, что привело к остановке тысяч рейсов.
— Сэм Суини, ABC News , 21 июня 2022 г.
72-й Берлинский кинофестиваль начался 10 февраля многообещающе, хотя и несколько сдержанно, на фоне строгих ограничений из-за продолжающегося COVID-19.
кризиса, который значительно замедлил торжеств в этом году и свел к минимуму скопление людей.
— Эд Меза, Variety , 10 февраля 2022 г.
Донован Митчелл и Рики Рубио выбыли из «Кливленда», в то время как у «Голден Стэйт» не будет четырех из пяти обычных стартовых игроков, что ставит демпфера на ожидаемое противостояние на высоком уровне между двумя бывшими соперниками и претендентами на титул.
— Крис Федор, 9 лет0214 Кливленд , 20 января 2023 г.
Однако в 2022 году Биг-Изи был разорен насильственными преступлениями, что подорвало праздничный дух города.
— Эмма Колтон, Fox News , 9 января 2023 г.
У демократии все еще может быть положительная сторона, поскольку кандидаты, отрицающие выборы, потерпели почти единогласное поражение в ходе промежуточных выборов, что затормозило попытки изменить ход гонки 2024 года.
— Грейсон Куэй, Неделя , 30 ноября 2022 г.
Узнать больше
Эти примеры предложений автоматически выбираются из различных онлайн-источников новостей, чтобы отразить текущее использование слова «демпфер». Мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.
История слов
Первое известное использование
1707, в значении, определенном в смысле 1
Путешественник во времени
Первое известное использование демпфера было
в 1707 г.
Посмотреть другие слова того же года увлажнять
демпфер
демпферная педаль
Посмотреть другие записи поблизости
Процитировать эту запись «демпфер».
Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/damper. По состоянию на 2 марта 2023 г.Копия цитирования
Детское определение
демпфер
сущ.
влажный ˈdam-pər
: демпфирующий : as
а
: клапан или пластина (как в дымоходе печи) для регулирования тяги
б
: устройство (например, один из покрытых войлоком кусков дерева в фортепиано), используемое для гашения вибраций или колебаний
с
: притупляющее или притупляющее действие
поставить демпфер на празднике
Еще от Merriam-Webster на
демпферНглиш: Перевод демпфер для говорящих на испанском языке
Britannica English: Перевод демпфер для говорящих на арабском языке
Britannica.
