댐핑 력은 운동을 늦추거나 멈추는 데 사용되는 특정 유형의 힘입니다. 중요한 점은 감쇠력은 진동 운동 또는 진동 특성을 나타내는 시스템에서만 작동한다는 것입니다. 기계적이거나 전기가 될 수있는 진동을 제한하는 힘입니다. 감쇠력으로 인한 감쇠 효과는 에너지의 소산 때문입니다.
진동 시스템의 모든 댐핑 력은 진동 주파수를 줄이거 나 진동이 발생하는 것을 방지하는 것을 목표로합니다. 댐핑은 감쇠력으로 인해 발생하는 효과이며 거의 모든 시스템에서 발생합니다. 시스템에서 댐핑이 발생하지 않으려면 힘의 진동 운동에 반대하는 힘이 없어야합니다. 이러한 시스템은 고전적인 역학에서 가능합니다. 모든 적용된 힘은 댐핑 력 역할을하는 응답을받습니다.
댐핑 수준
시스템에서 일어날 수있는 댐핑 수준이 다릅니다.
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램프트되지 않은
진동이 발생하여 진동하는 진동 시스템은 진동에서 손실되지 않도록 램프되지 않은 시스템이라고합니다. 시스템에 작용하는 댐핑 력이 없기 때문입니다. 이러한 시스템은 멈추지 않고 무한한 시간 동안 계속 진동 할 것입니다.
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밑에 램프
완벽하게 묘사되지 않은 진동 시스템은 불가능합니다. 진동 시스템에서 항상 댐핑 력이 있습니다. 이 댐핑 력이 진동이 점차적으로 0 진동을 향한 경향이있는 경우, 진동 시스템은 부분적이라고합니다. 언더 핑 된 시스템에서 진동체는 시작 위치를 두 번 이상 통과시킬 수 있지만 에너지를 잃고 결국 모든 진동으로 진동을 멈추게됩니다.
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비판적으로 감쇠
종종 시스템이 진동에 들어가 자마자 휴식을 취해야합니다. 예를 들어, 자전거가 속도 범프를 통과하면 서스펜션이 진동하기 시작하지만 순간적인 시간 후에 멈 춥니 다. 바디의 진동이 진동을 시작하자마자 멈추도록 댐핑을 달성하려면 시스템을 치명적으로 감쇠시켜야합니다. 자전거의 예에서, 현탁액은 기계적으로 또는 현탁액이 너무 오랫동안 진동하는 것을 방지하는 점성 액체를 첨가하여 중지된다. .
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과다 램프
적절한 댐핑이있는 문이 매우 단단한 경우, 뒤로 스윙하지 않고 문이 부드럽게 닫히는 것을 알 수 있습니다. 진동 시스템이 감쇠되어 진동체가 진동의 출발점을 가로 지르지 않도록 해당 시스템은 과도하게 램프라고합니다. 과다 램프 시스템에서는 진동이 잠시 동안 계속되지만 진동 진폭은 항상 초기 진폭보다 작습니다. 과다 램핑과 치명적인 감쇠의 차이점은 임계 감쇠가 진동이 전혀 발생하지 않도록하는 데 중점을 둔다는 것입니다. 이에 비해 과잉 램프는 진동 진폭에 중점을 두어 급격히 감소합니다.
감쇠 발진기 소개
주기적으로 a to on and thro 동작을 반복하는 모든 시스템은 진동에 있다고합니다. 진동체가있는 시스템을 발진기라고합니다. 스프링을 상자에 부착하여 생성 된 발진기를 가져 가자. 상자가 잡아 당기고 시스템이 진동에 넣으면 이상적인 시스템에서 외부 힘에 의해 멈출 때까지 시스템이 무한히 진동합니다.
그러나 상자가 자유롭게 진동하면 시간이 지나면 진동을 멈추는 것으로 관찰됩니다. 발진기에 작용하는 댐핑 력 때문입니다. 댐핑 력이 발진기가 덤핑되도록하는 경우, 약하게 감쇠 된 발진기라고합니다. 댐핑 력은;
에 의해 주어진다f =-p × dx/dt, 여기서 p는 감쇠력의 점성 계수입니다.
약하게 감쇠 된 발진기의 변위는
로 제공됩니다.
여기서 D는 시스템의 감쇠 속도를 제공하고 O는 작용하는 댐핑 력이 없을 때 시스템의 각속도입니다.
.여기서 a는 발진기의 초기 조건에 따라 두 개의 상수입니다. 발진기의 속도는
로 제공됩니다
약하게 감쇠 된 발진기의 에너지
이제 약한 감쇠 발진기의 속도와 변위를 알았으므로 약하게 감쇠 된 발진기의 에너지를 계산할 수 있습니다. M이 진동체의 질량이되도록하고, 주어진 시간에 발진기의 운동 에너지가 주어집니다.
코사인 성분은 약하게 감쇠 된 발진기가 중요하지 않기 때문에 무시할 수 있습니다. 따라서 약하게 감쇠 된 발진기의 총 에너지는;
로 제공됩니다.
결론
댐핑 력은
에 의해 주어집니다f =-pdx/dt, 여기서 p는 댐핑 력의 점성 계수입니다.
약하게 감쇠 된 발진기의 변위는
로 제공됩니다.
여기서, ω d는 시스템의 감쇠 속도를 제공하고, O는 작용하는 댐핑 력이 없을 때 시스템의 각속도입니다.
.여기서 a는 발진기의 초기 조건에 따라 두 개의 상수입니다. 발진기의 속도는
로 제공됩니다
약하게 감쇠 된 발진기의 총 에너지는 E =12ma2o2e – t.
입니다.