刚性隔离法降低冲击载荷相关的问题

yuanjie0372

如下图所示，刚性隔离法的原理是根据不同材料界面的机械阻抗不匹配，使冲击波过界面时发生反射而降低冲击的能量。
我以机械阻抗、材料界面、冲击、刚性隔离等为关键词，搜索相关的文献资料，没有得到有效的反馈。请教一下山庄的朋友给指点一下，谢谢了。
图片上的这本书是《航天器力学环境工程学（向树红）》



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24.05.22-更新：《弹性波理论（魏培君）》

2266998

哈，兄弟，倪需要学习基础，我不说解析式子了，没有意义，举例，

你踹地板一脚，地板首先下凹，随即反弹，不反弹就是塌了，哈，而这种反弹有频率，与自振频率，熟人能量都有关系，地板反弹起来，还要继续往回谈，明白吗？

地板弹起的时候，这一霎那，我再踹一脚，削减上一次的能量，同时，抑制本次上方熟人的振幅，就是‘错位相抵’，有些象金融的对冲，最后获得一个你需要的‘中间界面’，就是在这个界面维持小幅震荡，

细节计算不说了，非常复杂，

yuanjie0372

2266998 发表于 2024-5-21 17:05
哈，兄弟，倪需要学习基础，我不说解析式子了，没有意义，举例，

你踹地板一脚，地板首先下凹，随即反弹， ...

谢谢，有头绪了。

LIAOYAO

mechanical-impedance 这几天正在搜看这类资料，国内资料很贫乏，国外资料很多是要收费。看的晕乎晕乎的。

网搜的部分信息，“动态环境通常是设计驱动因素，尤其是在机载和星载系统的情况下。”

yuanjie0372

先从这两本书开始
《冲击波物理教程（汤文辉）》：http://book.ucdrs.superlib.net/v ... 761&fenlei=13020707
《冲击与爆炸动力学基础及应用（曾祥国）》：http://book.ucdrs.superlib.net/v ... 8&fenlei=1806030101
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2024.05.22更新-《弹性波理论（魏培君）》

寂静回声

机械阻抗是指结构或介质对动态应力波传播的阻碍能力，它取决于材料的密度（ρ）和波速（c），通常定义为两者乘积（Z = ρc）。阻抗匹配与否直接影响着能量在界面的传递效率。

主要有以下几种方式：
1.通过选择阻抗差异大的两种材料进行层叠或接触。例如，在高阻抗的金属结构和低阻抗的橡胶或塑料隔离层之间，冲击波在从高阻抗材料传向低阻抗材料时，由于阻抗的突变，会有大量的能量被反射回去，而较少能量继续传播，从而达到减震的效果。
2.利用材料的共振特性，通过设计使其在特定频率下表现出极高的阻抗，这在该频率范围内能非常有效地阻止振动或冲击波的传播。
3.在隔离层中加入高阻尼材料，如粘弹性材料，这些材料在受力时能够转化机械能为热能，进一步消耗冲击能量。
4. 通过设计特殊的几何形状或表面处理，如波纹状、多层结构等，可以改变能量的传递路径，增加能量损耗。

Xmy

2266998 发表于 2024-5-21 17:05
哈，兄弟，倪需要学习基础，我不说解析式子了，没有意义，举例，

你踹地板一脚，地板首先下凹，随即反弹， ...

机械臂末端抖一抖也可以用这个原理给抑制吧，系统由于冲击响应震荡，在振幅相位180的时候给一个相反的冲击，正好抵消掉上一次冲击的能量，抑制振幅，这个冲击能量的大小以及给的时间需要模型来计算，一个二阶的微分方程还是相对比较好计算的，对于机械臂非线性的系统需要在工作位置线性化，然后再计算。不过我觉得，真正用的时候应该还需要用延迟或者某个系数进行修正、迭代

yuanjie0372

寂静回声 发表于 2024-5-21 17:43
机械阻抗是指结构或介质对动态应力波传播的阻碍能力，它取决于材料的密度（ρ）和波速（c），通常定义为两 ...

谢谢，非常直观的解答。

yuanjie0372

Xmy 发表于 2024-5-21 17:46
机械臂末端抖一抖也可以用这个原理给抑制吧，系统由于冲击响应震荡，在振幅相位180的时候给一个相反的冲 ...

听起来类似“鞭梢效应”。

辰宇

要先计算冲击载荷 要先计算振动

要求几何形状 进行简化，再要需要整个部件刚度

振动的计算 如图可以先借鉴一下。