技术信息
振动分析细节
用于共振和噪声对策
获得振动特性(振动的固有频率和幅度)可以导致针对共振和噪声的措施。
![理解振动特性(振动的固有频率和幅度)导致共振和噪声对策](https://data.wovn.io/ImageValue/production/6380742c2b1aac0084fa7c32/zh-CHS/2023_03_cae06_03.png)
当使用玻璃纤维增 强材料时,可采取以下措施来防止共振和噪声。
① 将固有频率设定为使用范围外的频率。
② 抑制振动放大
通过检查玻璃纤维取向并添加肋或改变肋厚度,可以从产品使用的频率范围中去除固有频率(图4①)。另外,当替代金属时,树脂的粘弹性特性会增加减振效果(图4②)。
![共振和噪声对策](https://data.wovn.io/ImageValue/production/6380742c2b1aac0084fa7c32/zh-CHS/2023_03_cae06_04.png)
振动解析是为了避免从外部施加与振动体的固有频率相等的振动的现象(共振)以及以非常大的振幅振动的现象(共振)而进行的分析。
振动分析大致可分为“模态分析”和“频率响应分析”,这是最简单的。
振动分析包括模态分析和频率响应分析。
这是一个示例,显示固有频率可以通过纤维取向来改变。如图5所示,形成120mmx80mmx2mm的平板后,我们将其沿各个方向切割,并采用中心激励法进行阻尼特性评估测试。
实验结果如图 6 中的虚线所示。我们可以看到,0° 方向的固有频率较高(= 纤维取向较高)。在这里,我们可以看到,0° 和 90° 方向之间的一阶固有频率相差几百 Hz。
图 6 中实线显示了通过振动分析再现的类似试验的结果。这里,使用 Digimat 创建了考虑各向异性的材料数据,并将其反映在分析中。分析结果与实验结果一样,表明纤维取向度越高,固有频率越高,实验和分析获得的固有频率之间的差异仅为 5%。
如上所述,通过改变纤维取向可以改变固有频率。接下来,我们将以箱体部件的应用事例来介绍实际改变纤维取向的方法。
改变注塑浇口位置是改变实际产品中纤维取向的有效方法。如图7所示,使用浇口A(左)和浇口B(右)进行了比较评估,如图8所示,更改为浇口B后,固有频率移到了更高的位置。当无法获得所需的固有频率时,这种方法对于玻璃纤维增 强材料是可行的。
除了玻璃纤维取向之外,还可以通过添加肋或改变肋的厚度来改变固有频率。如图9所示,增加肋会增加固有频率,而减少厚度则会降低固有频率(图10)。在注塑成型中,这样改变形状相对容易,因此在分析时寻找更好的形状是有效的。