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刚性隔离法降低冲击载荷相关的问题

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发表于 2024-5-21 16:42:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 yuanjie0372 于 2024-5-22 09:22 编辑

如下图所示,刚性隔离法的原理是根据不同材料界面的机械阻抗不匹配,使冲击波过界面时发生反射而降低冲击的能量。
我以机械阻抗、材料界面、冲击、刚性隔离等为关键词,搜索相关的文献资料,没有得到有效的反馈。请教一下山庄的朋友给指点一下,谢谢了。
图片上的这本书是《航天器力学环境工程学(向树红)》



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24.05.22-更新:《弹性波理论(魏培君)》


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发表于 2024-5-21 17:05:13 | 显示全部楼层
哈,兄弟,倪需要学习基础,我不说解析式子了,没有意义,举例,

你踹地板一脚,地板首先下凹,随即反弹,不反弹就是塌了,哈,而这种反弹有频率,与自振频率,熟人能量都有关系,地板反弹起来,还要继续往回谈,明白吗?

地板弹起的时候,这一霎那,我再踹一脚,削减上一次的能量,同时,抑制本次上方熟人的振幅,就是‘错位相抵’,有些象金融的对冲,最后获得一个你需要的‘中间界面’,就是在这个界面维持小幅震荡,

细节计算不说了,非常复杂,
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 楼主| 发表于 2024-5-21 17:06:48 | 显示全部楼层
2266998 发表于 2024-5-21 17:05
哈,兄弟,倪需要学习基础,我不说解析式子了,没有意义,举例,

你踹地板一脚,地板首先下凹,随即反弹, ...

谢谢,有头绪了。
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发表于 2024-5-21 17:22:07 | 显示全部楼层
mechanical-impedance 这几天正在搜看这类资料,国内资料很贫乏,国外资料很多是要收费。看的晕乎晕乎的。

网搜的部分信息,“动态环境通常是设计驱动因素,尤其是在机载和星载系统的情况下。”
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 楼主| 发表于 2024-5-21 17:27:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 yuanjie0372 于 2024-5-22 08:47 编辑

先从这两本书开始
《冲击波物理教程(汤文辉)》:http://book.ucdrs.superlib.net/v ... 761&fenlei=13020707
《冲击与爆炸动力学基础及应用(曾祥国)》:http://book.ucdrs.superlib.net/v ... 8&fenlei=1806030101
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2024.05.22更新-《弹性波理论(魏培君)》
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发表于 2024-5-21 17:43:52 | 显示全部楼层
机械阻抗是指结构或介质对动态应力波传播的阻碍能力,它取决于材料的密度(ρ)和波速(c),通常定义为两者乘积(Z = ρc)。阻抗匹配与否直接影响着能量在界面的传递效率。

主要有以下几种方式:
1.通过选择阻抗差异大的两种材料进行层叠或接触。例如,在高阻抗的金属结构和低阻抗的橡胶或塑料隔离层之间,冲击波在从高阻抗材料传向低阻抗材料时,由于阻抗的突变,会有大量的能量被反射回去,而较少能量继续传播,从而达到减震的效果。
2.利用材料的共振特性,通过设计使其在特定频率下表现出极高的阻抗,这在该频率范围内能非常有效地阻止振动或冲击波的传播。
3.在隔离层中加入高阻尼材料,如粘弹性材料,这些材料在受力时能够转化机械能为热能,进一步消耗冲击能量。
4. 通过设计特殊的几何形状或表面处理,如波纹状、多层结构等,可以改变能量的传递路径,增加能量损耗。



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发表于 2024-5-21 17:46:30 | 显示全部楼层
2266998 发表于 2024-5-21 17:05
哈,兄弟,倪需要学习基础,我不说解析式子了,没有意义,举例,

你踹地板一脚,地板首先下凹,随即反弹, ...

机械臂末端抖一抖也可以用这个原理给抑制吧,系统由于冲击响应震荡,在振幅相位180的时候给一个相反的冲击,正好抵消掉上一次冲击的能量,抑制振幅,这个冲击能量的大小以及给的时间需要模型来计算,一个二阶的微分方程还是相对比较好计算的,对于机械臂非线性的系统需要在工作位置线性化,然后再计算。不过我觉得,真正用的时候应该还需要用延迟或者某个系数进行修正、迭代
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 楼主| 发表于 2024-5-21 17:50:14 | 显示全部楼层
寂静回声 发表于 2024-5-21 17:43
机械阻抗是指结构或介质对动态应力波传播的阻碍能力,它取决于材料的密度(ρ)和波速(c),通常定义为两 ...

谢谢,非常直观的解答。
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 楼主| 发表于 2024-5-21 17:52:09 | 显示全部楼层
Xmy 发表于 2024-5-21 17:46
机械臂末端抖一抖也可以用这个原理给抑制吧,系统由于冲击响应震荡,在振幅相位180的时候给一个相反的冲 ...

听起来类似“鞭梢效应”。
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发表于 2024-5-21 18:37:29 | 显示全部楼层
要先计算冲击载荷 要先计算振动

要求几何形状 进行简化,再要需要整个部件刚度

振动的计算 如图可以先借鉴一下。

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