系統(tǒng)阻尼比

系統(tǒng)阻尼比，系統(tǒng)阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比。是描述二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的指標(biāo)之一。按其取值，可將系統(tǒng)狀態(tài)劃分為發(fā)散狀態(tài)、欠阻尼減幅振蕩狀態(tài)、臨界阻尼狀態(tài)、過阻尼狀態(tài)及無阻尼等幅振蕩狀態(tài)。

阻尼比是無單位量綱，在土動(dòng)力學(xué) 中為材料阻尼的 一種量度，表示了結(jié)構(gòu)在受激振后振動(dòng)的衰減形式?？煞譃榈扔?，等于0, 大于1，0~1之間4種，阻尼比=0即不考慮阻尼系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)常見的阻尼比都在0~1之間。阻尼比用于表達(dá)結(jié)構(gòu)阻尼的大小，是結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性之一，是描述結(jié)構(gòu)在振動(dòng)過程中某種能量耗散的術(shù)語，引起結(jié)構(gòu)能量耗散的因素（或稱之為影響結(jié)構(gòu)阻尼比的因素）很多，主要有（1）材料阻尼、這是能量耗散的主要原因（2）周圍介質(zhì)對(duì)振動(dòng)的阻尼。（3）節(jié)點(diǎn)、支座聯(lián)接處的阻尼（4）通過支座基礎(chǔ)散失一部分能量。（5）結(jié)構(gòu)的工藝性對(duì)振動(dòng)的阻尼。2100433B

阻尼就是使自由振動(dòng)衰減的各種摩擦和其他阻礙作用。阻尼比在土木、機(jī)械、航天等領(lǐng)域是結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的一個(gè)重要概念，指阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比，表達(dá)結(jié)構(gòu)體標(biāo)準(zhǔn)化的阻尼大小。阻尼比是無單位量綱，表示了結(jié)構(gòu)在受激振后振動(dòng)的衰減形式。可分為等于1，等于0,大于1，0~1之間4種，阻尼比=0即不考慮阻尼系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)常見的阻尼比都在0~1之間 .

主要針對(duì)土木、機(jī)械、航天等領(lǐng)域的阻尼比定義來講解。阻尼比用于表達(dá)結(jié)構(gòu)阻尼的大小，是結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性之一，是描述結(jié)構(gòu)在振動(dòng)過程中某種能量耗散的術(shù)語，引起結(jié)構(gòu)能量耗散的因素（或稱之為影響結(jié)構(gòu)阻尼比的因素）很多，主要有：（1）材料阻尼、這是能量耗散的主要原因；（2）周圍介質(zhì)對(duì)振動(dòng)的阻尼；（3）節(jié)點(diǎn)、支座聯(lián)接處的阻尼；（4）通過支座基礎(chǔ)散失一部分能量 。

對(duì)結(jié)構(gòu)基本處于彈性狀態(tài)的的情況，各國都根據(jù)本國的實(shí)測數(shù)據(jù)并參考別國的資料，按結(jié)構(gòu)類型和材料分類給出了供一般分析采用的所謂典型阻尼比的值。綜合各國情況，鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比一般在0.01－0.02之間（單層鋼結(jié)構(gòu)廠房可取0.05），鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的阻尼比一般在0.03－0.08之間，對(duì)于鋼-混凝土結(jié)構(gòu)則根據(jù)鋼和混凝土對(duì)結(jié)構(gòu)整體剛度的貢獻(xiàn)率取為0.025－0.035 。

以上的典型阻尼比的值即為結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)在等效秥滯模態(tài)阻尼中，采用的阻尼比的值。該阻尼比即為各階振型的阻尼比的值。另外，對(duì)于一些常見的材料的損耗因子（對(duì)于材料，常稱之為損耗因子，一般可以通過特定關(guān)系轉(zhuǎn)換為阻尼比），可以參考如下數(shù)值：鋼、鐵：1E-4~6E-4，鋁：1E-4；銅：2E-3；粘彈性材料：0.2~5；軟木塞：0.13~0.17；混凝土：0.015~0.05，等等 。

阻尼比是無單位量綱，表示了結(jié)構(gòu)在受激振后振動(dòng)的衰減形式?？煞譃榈扔?，等于0, 大于1，0~1之間4種，阻尼比=0即不考慮阻尼系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)常見的阻尼比都在0~1之間。

ζ<1的單自由度系統(tǒng)自由振動(dòng)下的位移u(t) = exp(-ζ wn t)*A cos (wd t - Φ )，

其中wn 是結(jié)構(gòu)的固有頻率，wd = wn*sqrt(1-ζ^2) ,Φ為相位移.Φ和常數(shù)A由初始條件決定。