隔振問題主要分為兩類:主動隔振和被動隔振。下面分別就兩類問題的隔振原理進(jìn)行討論。
被動隔振
被動隔振主要目的是減小地基位移激振對儀器的影響,即較小儀器端位移的幅值,如下圖所示?;鸺\輸車,高級轎車,飛行器支架上的儀器等,需要關(guān)注受支撐位移激勵作用的振動問題,將位移激振進(jìn)行隔離。被動隔振系數(shù)定義:為隔振后傳至儀器的位移幅值與隔振前傳至儀器的位移幅之比。

假設(shè)基礎(chǔ)位移為 X1(t) =Bsin(ωt) ;
根據(jù)牛頓第二定律:
特解形式仍可假設(shè)為
隔振效果主要關(guān)注振幅被放大情況,穩(wěn)態(tài)位移響應(yīng)的振幅A除以位移激勵幅度B為隔振系數(shù),如下所示:
畫出不同阻尼比情況下,振幅比隨頻率比變化的曲線:

(1)當(dāng)頻率比等于根號2時,振幅比等于1,且不依賴于阻尼比。
(2)當(dāng)頻率比大于根號2時,振幅比小于1,有隔振效果,且阻尼越小越好,高頻比低頻隔振效果好。
主動隔振
將作為振源的機(jī)器設(shè)備與地基進(jìn)行隔離,以減少儀器對環(huán)境的影響稱為主動隔振,如下圖所示。隔振目標(biāo)將振源與周圍環(huán)境隔開,減小力的幅值,不讓激振力傳遞到基礎(chǔ)上。主動隔振系數(shù)為隔振后傳至地基的力幅值與隔振前傳至地基的力幅之比。
原始激勵力為Q,傳遞到基礎(chǔ)上的兩個力:
彈性恢復(fù)力:F=kx=kAsin(ωt-α)
阻尼力:R=cv=cAωcos(ωt-α)
相位差為90度,合力幅值應(yīng)為:

傳遞到基礎(chǔ)上的合力與振源力幅比為隔振系數(shù):

通過上面分析可以發(fā)現(xiàn)雖然主動隔振和被動隔振的原理有所不同,但最后得到的隔振系數(shù)的表達(dá)式是相同的。因此,隔振設(shè)計準(zhǔn)則:只有頻率比大于根號2時才能起到隔振的效果。
