如何设计制品抵御脉冲振动？

脉冲振动也称为冲击振动、瞬态振动，是指振体在脉冲交变负载作用下，其力、位移、速度及加速度会发生突然变化，冲击停止后振体按其固有频率自由振动，称为剩余振动，如没有持续冲击负载，则振动会自行消失。脉冲振动的冲击作用会引起较大的应力、应变，其最大值会导致制品破损，所以对承受脉冲振动负载的制品，必须考虑动态负载的作用，例如车辆在普通公路上行驶时，激振频率为20～70Hz，高速公路可达70～200Hz，如果车厢内挂物杆上挂有重物，则会发生脉冲振动。制品设计时必须考虑脉冲振动引发的最大动态负载、应力及最大变形量，它们不得超过材料及使用要求。又如，缓冲包装，缓冲器等也都属于在脉冲振动环境中工作的制品。

1.单自由度冲击振动

衰减系统的模型与前述的减振系统模型相同，系统中也有弹簧刚度K、阻尼δ、固有频率f_n、阻尼比R_c、频率比R_f及减振系数Q等参数，但增加了脉冲放大系数A，它是表示输入冲击加速度因子a_i后，振体发生的输出加速度因子a_o之比，即A=a_o/a_i，它可与R_f组成响应曲线，如图6-37所示。

大多数脉冲动负载都是半波正弦冲击脉冲，如图6-37中的振动加速度曲线所示。图6-37以A为纵坐标，R_f为横坐标，A与R_f的关系随R_c的变化而变化，当单自由度系统中振体受到脉冲激振后，振动会产生放大或衰减的变化。如图6-37所示，当R_f从0→X₁增大时，A值随R_f增大和R_c的下降而增大；当R₅=X₁，R_c=0时，A值为最大值，称其为极限值。当R_f从X₁→X₂时，A值随R_f、R_c的增大而下降，当R_f=X₂时，A值下降到最低值，如果R_f继续增大，则A变化很小，同时只有当R_f与R_c适当搭配后才会发生放大输出，即A>1。R_c越小，则放大值越高，在衰减振动时，A<1，R_c越大，则A值越小，会发生减振输出。

2.脉冲振动的计算(www.xing528.com)

脉冲振动的振体有承受动态冲击负载的特点，所以必须对塑件进行动态负荷的校核，用放大系数A来计算动态负荷及应力，以保证不超过材料的屈服强度及允许动态变形值。

图6-37 单自由度系统半波正弦冲击的放大系数