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摘要：介紹了彈塑性隔振元件的工作原理、特點及其應用范圍。并以實例對彈性隔振元件與彈塑性元件進行了比較。
關鍵詞：振動；隔振元件；工作原理

一、引言

大多數的機械設備在進行工藝加工時，都會出現不同程度的振動。這種振動會對設備的本體和被加工件的質量等方面產生很大的影響。為了消除振動帶來的不利的影響，一般需對設備采取隔振措施。

目前，機械設備所采用的隔振措施有很多種，但從隔振元件的材料變形性質的角度去分析，大致可分兩種。一種是用彈性隔振元件（如彈簧）隔振；另一種是用彈塑性隔振元件（如圖1）隔振。上述兩種隔振元件各有所長。在考慮隔振問題以防極大的沖擊載荷時，由于塑性材料可吸收高能量，因此，采用彈塑性組合元件可很有效的、經濟的解決問題。

圖1彈塑性元件

二、彈塑性隔振元件的工作原理、特點及其應用范圍

的作用是通過元件發生彈塑性變形來吸收振動能量，從而達到減振的目的。同純彈性元件比較，其優點可以從下面的應力圖中看出。圖2表示理想彈塑性材料的應力變形圖；圖3為理想彈性元件應力變形圖。曲線下面的陰影部分表示隔振元件接收的能量。從圖中很明顯地看出，彈性元件的效率大致只為彈塑性元件的50%。如果給定允許變形Xmax，則在彈性情況下殘余力Pmax值是在彈塑性狀態下的兩倍；當看作殘余振動時，區別更加明顯。在彈性狀態下，振幅保持a＝±Xmax，但在彈塑性情況下，a＝±Xe是余留的位移振幅，它可用改變組合元件的設計來進一步調整。

圖2理想彈塑性材料的應力變形圖 圖3理想彈性材料的應力變形圖

另一方面，彈性變形的范圍，即力Pmax和彈簧系數C之間的比例，可以通過選擇一定的彈簧系數C來對特殊的減振難題進行微調。例如，可把振動看作是彈性元件所進行的彈性變形，這時C值選擇可保證對正常運行振動的減振效果。塑性變形元件吸收的不可恢復的能量可以調整，而不取決于彈簧系數C去適應期望的位置變動。

的應用越來越廣泛，應用范圍大致有以下三個方面：

（1）直接吸收動能的單個元件。這種裝置保護極大沖擊載荷只發生一次，允許*變形；這些元件主動或被動隔振的例子可從文獻［1］中看到。
（2）用平行彈簧吸收振動能量和有限的周期數的相應振幅作衰減的組合元件。允許的周期數取決于采用的材料。
（3）除了減振和防護外，還可以作為隔音材料用于隔離頻率通過固體傳遞的聲音。

三、實例

根據上述的分析可知，較純彈性隔振元件有很多的優點。下面以實例進行比較。例：大門入口的電梯豎井。豎井底載荷能力4MP/m2。萬一鋼絲繩失效，基礎沖擊減振可保護以免平衡重壓碎底部。為了簡化計算，假定：落下重0.2MP/m2，相應沖擊能量ekin＝1Mp/m。

（1）彈簧鋼制成的彈性沖擊吸收器，因ekin＝0.5qmax．Xmax，可得下述結果：

彈簧需要的變形Xmax＝50cm，總高75cm，彈簧鋼每m2為105KP。

（2）10%彈性變形的結構鋼制成的彈性塑性沖擊吸收器，根據ekin＝0.95qmax．Xmax，可得下述結果：

需要變形Xmax＝26.4cm，總高35cm，結構鋼每m2為32KP。

從以上的結果可看出，用可降低元件的高度，節省材料，降低成本。

此外，選用適當的阻尼器（s1系列），彈簧所需的變形可減至5cm，殘余變形為3cm。同時，彈塑性相結合可降低基礎對各種交變載荷所引起振動的靈敏度。

四、結論

通過對的分析，可以得出：具有隔振效果好、經濟等方面的優點。

參考文獻

1GERB Vibration-Isolation Systems.GERB Gesellschaft fr Isoliorung mbH & COKG.（