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基本概念 动刚度.pdf

动刚度 概念 广义动刚度可 以 认为是 具有频率依赖性的激振力与 位移的比值,也可以说是复数形式的机械阻抗。 1) 在工程领域, 常提及的第一类动刚度特性 (即刚度的频率依赖特性) , 是由于系统的共振带来的。 例如航空发动机支承系统的动刚度, 支承系统在某些转速频率下可能存在共振, 这相当于支承系统 在对应频率下支承刚度很小。 在现代先进航空发动机中, 由于机匣轻柔, 因此在转子系统的动力学设计 中,支承动刚度影响必须考虑。 2 ) 在工程领域,第二类动刚度特性,物理意 义是由于系统的阻尼带 来的,更适合用复刚度 表示, 搞材料的人采用复模量。由于阻尼力与速度有关,因此复刚度值一般是有频率依赖性的。 复刚度 (模量) 其实是同时体现了动力学方程中刚度项和阻尼项的影响, 在非共振状态下, 阻尼项 影响响应幅值的同时,还带来响应的滞后特性,如下图。 无阻尼系统激励响应 曲线 有 阻尼系统激励响应 曲线 因此, 用复数形式表述第二类动刚度物理意义很清楚。 实部 E 为我们 常说的与位移相关的刚度、 虚 部 E 为与阻尼相关的 “刚度” ,两者共同确定 E* 。也就是说,复 刚度 E* (一般有强的 频率依赖性)决 定了响应大小和相位。

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