弹性(杨氏)模量与本征频率的关系


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我想比较一下塑料和铝组件的频谱形状。现在,如果我们假设塑料和铝组件仅在材料上不同,而质量和刚度保持不变(我知道,大的假设),那么频谱的形状通常会如何相互不同?显然,阻尼在这里起主要作用,并且在塑料的情况下会更高,因此响应幅度将更低,谐振区域更宽并且朝向更低频率的移位(多次被忽略)将被制造。 。我能在一个非常简化的版本,只是为了便于理解,绘制这样的吗? 在此输入图像描述 另一个问题是弹性模量的温度依赖性。如果温度升高,则模量降低,这也影响本征频率。如果铝不是那么多,但在塑料的情况下,差异可能是巨大的。我的理解是,在温度升高的情况下,阻尼增加; 在塑料的情况下比铝的情况多得多。我可以把它想象成: 在此输入图像描述

任何建设性的答案都非常感谢!亲切的问候,

卢卡

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在完全弹性谱,响应于该阻尼振动的二阶微分方程的系数表现非常相似,你如何示出,但并不完全。通过回顾系统在受到不同速度的强制时变负载时如何响应,可以很好地记录下来。请注意随着阻尼增加,频率变化不会变宽:

在此输入图像描述

x(t)=X0sin(ωt+ϕ)X0=KF0(1ω2ωn2)2+(2ςωωn)2ϕ=tan1(2ςωωn1ω2ωn2)

然而,随着时间的推移,经历蠕变的材料的固有频率会发生变化。虽然蠕变增加了阻尼,但它增加了一些其他与时间相关的副作用。来自维基百科

蠕变(有时称为冷流)是固体材料在机械应力的影响下缓慢移动或永久变形的趋势。它可能是由于长期暴露于仍然低于材料屈服强度的高应力水平而发生的。

由于蠕变,曲线的固有频率随着时间的推移会变得更宽,但这有点推测,直到理解了实际​​的蠕变机制并且解决了控制的PDE。但是,这可能会产生类似于温度曲线的结果。

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