汽车车身噪声控制效果：动态吸振器原理

图3-85 动力吸振器

动力吸振器是由一个弹簧阻尼质量主系统和一个附加的弹簧质量系统组成，如图3-85所示。附加系统加到主系统后，产生一个与主系统相位相差180°的振动，从而抵消主系统某个频率的振动。这里以一个单质量系统（也称为主系统）为例来说明吸振器的应用，m₁、k₁、c₁分别是主系统的质量、刚度和阻尼，m₂、k₂、c₂代表附加质量系统（即吸振器）的质量、刚度和阻尼。

主系统和吸振器构成了一个两自由度的系统，其动力吸振系统的动力方程可以写成

式中，x₁和x₂分别是主质量和附加质量的位移；x₀是基础的位移。

假设系统做简谐运动，上面的两个方程转化到频域内，得到

式中，X₁、X₂和X₀分别是主质量、附加质量和基础位移的幅值。(www.xing528.com)

由方程（3-85b）得到

将式（3-86）代入到方程（3-85a）中，得到主质量系统与基础的位移幅值之比为

图3-86为没有动力吸振器和加入动力吸振器后主质量响应与基础位置之间的比值，这个比值被称为传递率。单自由度系统有一个大的峰值，加了动力吸振器后，这个峰值大大降低。加入吸振器之后的双质量系统有两个峰值，分别在单自由度系统峰值的两侧，比单自由度系统的峰值小很多。动力吸振器的频率可以通过附加系统的质量和弹簧刚度来调节。

图3-86 有和没有动力吸振器的主质量响应与基础响应的比值

车身板有很多模态，但是车内轰鸣声基本上是由第一阶模态引起的，因此只需关心板的基频振动，这个板就可以看成是一个单自由度系统。在车身板上加一个动态吸振器，就构成了双质量系统，从而抑制了这个频率的振动以及声辐射。