Демпфировать что это значит

ДЕМПФИРОВАТЬ

демпфировать — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN damp … Справочник технического переводчика

Демпфировать — несов. и сов. перех. Устранять или уменьшать вредные волновые или механические колебания в машинах, механизмах, приборах с помощью демпфера [демпфер I]. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

демпфировать — демпф ировать, рую, рует … Русский орфографический словарь

демпфировать — [дэ], рую, руешь; св. и нсв. что. Спец. Осуществить осуществлять демпфирование. Д. колебания. ◁ Демпфироваться, руется; страд … Энциклопедический словарь

демпфировать — (дэ) рую, руешь; св. и нсв. см. тж. демпфироваться что спец. Осуществить осуществлять демпфирование. Демпфи/ровать колебания … Словарь многих выражений

Шумозащитные экраны — Содержание 1 История 2 Про экраны 3 Как смонтирован? 4 … Википедия

амортизировать — демпфировать тормозить поглощать вибрации — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы демпфироватьтормозитьпоглощать вибрации EN damp … Справочник технического переводчика

Подшипник качения — опора вращающейся части Механизма или машины (См. Машина), работающая в условиях преобладающего трения качения, обычно состоящая из внутреннего и наружного колец, тел качения и сепаратора, разделяющего тела качения и направляющего их… … Большая советская энциклопедия

Демпфирование – что означает? Определение, значение, примеры употребления

Ищешь, что значит слово демпфирование? Пытаешься разобраться, что такое демпфирование? Вот ответ на твой вопрос:

Значение слова «демпфирование» в словарях русского языка

Демпфирование это:

1.процесс действия по несов. гл. демпфировать

2.Результат такого действия.

Демпфирование

ср. Процесс действия по знач. несов. глаг.: демпфировать.

Демпфирование

Демпфирование

демпфирование ср. Процесс действия по знач. несов. глаг.: демпфировать.

Демпфирование

колебаний, искусственное подавление колебаний механических, электрических и др. систем. Д. может осуществляться за счёт увеличения затухания, для чего на системе устанавливаются демпферы (например, поршни, движущиеся в вязкой среде). Д. уменьшает амплитуду колебаний в системе, а если добротность колебательной системы понижается до величины 0,5, то колебательное движение превращается в апериодическое. Др. метод Д. состоит в подавлении колебаний определённой частоты w с помощью дополнительной колебательной системы, настроенной на эту частоту и создающей силу, равную по величине силе, вызывающей колебания, но противоположную ей по направлению. Так, в механической колебательной системе ( рис. 1 ), образованной массой m 1 и пружиной k 1, на которую действует внешняя сила F F 0cos wt , Д. осуществляется демпфером, состоящим из массы m 2, колеблющейся на пружине k

2. Припроисходит Д. колебаний и масса m 1 не совершает колебаний, т.к. при этой частоте в системе k 2 m 2 возникают собственные колебания и сила, действующая со стороны пружины k 2 на массу m1 , уравновешивает внешнюю силу F . В случае электрического контура Д. осуществляется с помощью фильтра-пробки ( рис. 2 ). При частотев контуре L 1 C 1 колебания значительно ослабляются. Д. играет важную роль в приборостроении для успокоения указательных стрелок, а также в технике при наличии нежелательных колебаний машин, механизмов, станков, сооружений и прочее.Лит.: Стрелков С. П., Введение в теорию колебаний, 2 изд., М.,

1964. В. Н. Парыгин.

Демпфирование

демпфирование, -я

Демпфирование

; искусственное подавление колебаний в механических, электрических и других системах отношение сопротивления акустики к выходному сопротивлению усилителя

Где и как употребляется слово «демпфирование»?

Кроме значения слова «демпфирование» в словарях, рекомендуем также ознакомиться с примерами предложений и цитат из классической литературы, в которых употребляется слово «демпфирование».

Так вы сможете гораздо легче понять и запомнить, как правильно употребляется слово «демпфирование» в тексте и устной речи.

Примеры употребления слова «демпфирование»

Это системы, обеспечивающие демпфирование на выходе путём правильного и своевременного отклика на ежедневные перепады и колебания в заказах потребителей и непредвиденные задержки при доставке продукции в процессе удовлетворения этих заявок.

Склады – это аккумуляторы резервов материальных ресурсов, необходимых для демпфирования колебаний объёмов поставок и спроса, а также синхронизации скоростей потоков товаров в системах продвижения от изготовителей к потребителям или потоков материалов в технологических производственных системах.

Корабль также должен был иметь систему подачи ядерных зарядов и систему демпфирования для выравнивания траектории движения ракеты после ядерных взрывов.

Демпфирующий механизм: в России цена бензина не зависит от стоимости нефти

На совещании правительства РФ, которое 28 января 2021 года проводил вице-премьер Александр Новак, присутствовали представители Минфина, Минэнерго, ФАС и нефтяных компаний страны.

Нефтяники безуспешно попытались договориться с властями об экономическом стимулировании выпуска бензина и других видов топлива, чтобы заинтересовать игроков рынка в росте объёмов производства.

Министерство финансов отказалось пересмотреть размеры демпфирующих выплат, посоветовав нефтяным компаниям вместо этого активнее работать с нефтеперерабатывающими заводами.

Как работает демпфер

Принцип работы демпфирующего механизма основан на том, что существует разница между экспортной и индикативной внутренней ценой топлива. При этом она может быть как положительной, так и отрицательной. Когда разница положительна, экспортировать нефтепродукты выгоднее, чем продавать их внутри страны, а если отрицательная, то наоборот.

В России используют демпфер, чтобы не допускать резких колебаний цен на бензин и другое топливо. Когда мировые цены выше внутренних, государство компенсирует часть потерь нефтяной отрасли. Если цены ниже, нефтяные компании платят часть разницы в ценах в госбюджет.

Нефть, бензин и кризисы

Когда весной прошлого года разразился кризис, а цены на нефть резко рухнули, простые автомобилисты были почти уверены, что бензин и дизтопливо станет гораздо дешевле, но этого, к их глубокому сожалению, не произошло. В это время в европейских странах топливо тут же стало дешеветь.

Но обычные российские автолюбители не знали, что, в отличие от европейских стран, розничная цена бензина в России никак не зависит от нефтяных котировок. Впрочем, на наших отечественных заправках в определённый момент цены также снизились, но падение не превышало 5%.

Фото: rosneft.ru

Вообще, из-за особенностей ценообразования и налогообложения в России удешевление горючего на опте и в рознице не предусмотрено. Теоретически цены на топливо у нас могут лишь медленно расти.

Бывает и так, что падение цен на нефть сопровождается заметным удорожанием бензина и дизтоплива. К примеру, так случилось в 2014 году, когда падение цены на нефть марки Urals составило около 30%, а бензин на заправках поднялся в цене в среднем на 10%. Эксперты комментировали «РБК», что тот феномен был связан с ослаблением российской национальной валюты.

Нефтяники требуют откорректировать демпфирующий механизм

С начала 2021 года после серьёзного прошлогоднего обвала цены на нефть потихоньку начали восстанавливаться. Это привело к повышению привлекательности экспорта.

Чтобы избежать роста оптовых цен на топливо на внутреннем рынке, нефтяные компании предложили скорректировать механизм демпфирования. Главной претензией нефтяников к существующей системе является то, что индикативная внутренняя цена абсолютно оторвана от реальной рыночной ситуации.

Если бы правительство согласилось снизить размер индексации по предложению представителей нефтяного бизнеса, бюджет получил бы в этом году на 70 млрд рублей меньше. Они мотивируют свою просьбу тем, что существующий демпферный механизм делает невыгодной загрузку сырьём отечественных НПЗ.

Фото: kremlin.ru

Несмотря на это, Минэнерго РФ рекомендует увеличить объёмы переработки сырой нефти, чтобы довести запас бензина и дизтоплива до 1,6-1,7 млн т. Компании вроде бы согласились последовать рекомендациям министерства.

Следует отметить, что наиболее сложная обстановка сложилась с автомобильным бензином, оптовая цена которого внутри страны значительно ниже экспортной. Если она вырастет, в непростой ситуации окажутся АЗС, которые связаны ограничениями и поднять цены не могут.

Это означает, что демпферный механизм нуждается в корректировке. То есть, если рыночная ситуация в ближайшее время не изменится, правительству всё же придется пойти навстречу нефтяным компаниям.

Новак: Стоимость бензина не зависит от мировых цен на нефть

Глава Минэнерго Александр Новак считает демпфер действенным инструментом регулирования энергетического рынка России, о чём сам высказывался неоднократно.

«Правительством был создан очень эффективный инструмент в середине 2018 года, который эффективно работает уже 1,5 года. Цены у нас в основном стабильны и не превышают уровень инфляции», — говорил он в эфире телеканала «Россия 24» весной 2020 года.

Фото: government.ru

А в начале 2021-ого он опять подтвердил свою позицию по этому вопросу, выступая на Гайдаровском форуме в дискуссии «Будущее энергетики», где описал собравшимся принцип действия демпфирующего механизма и его эффективность.

«В 2020 году цены на нефть очень сильно колебались от 20 до 50 долларов за баррель, а на заправках бензин АИ92 вырос только на 2%. Для сглаживания эффекта колебаний цен на мировом рынке на розничные цены эффективно действует демпфирующий механизм. В результате его действия в 2021 году темп роста цен на нефтепродукты в рознице также сохранится в пределах инфляции», — заявил вице-премьер.

По данным Росстата, в 2020 году рост инфляции составил 4,9%, то есть инфляция в России в прошлом году росла значительно быстрее, чем цены на бензин. И хотя в высших эшелонах власти утверждают, что всё под контролем, отмечается рост оптовых и розничных цен на топливо.

Или всё-таки зависит?

По данным издания Finanz, опубликованным 28 января 2021 года, в России отмечается дефицит бензина, а цена на него достигла наивысшей отметки за последние 2 года. Значительный рост отмечен в промежутке между 20-ыми числами декабря и серединой января, составив 20-22%. Чтобы притормозить его, было решено сократить экспорт нефти.

Поэтому в феврале в европейские страны через западные российские порты отгрузят на 20% меньше нефти, чем в январе. В частности, через порты Усть-Луга, Приморск и Новороссийск в январе отправили около 6 млн т, то на февраль запланирована отгрузка лишь 4,3 млн т.

Источники издания Bloomberg утверждают, что нефтяные компании России принесли в жертву выручку от экспорта ради того, чтобы насытить внутренний рынок и преодолеть дефицит сырья для НПЗ.

Это особенно неприятно, так как чиновникам из высшего эшелона и так трудно объяснять, почему дорожают продукты, а тут ещё и бензин, подорожание которого, кстати, повышает себестоимость практически любых групп товаров. Правда, в Минфине успокаивают, что увеличение оптовых цен на горючее будет сглажено за счёт действия демпфирующего механизма.

Теория и механизмы демпфирования в механике конструкций

Если ударить по стеклянной или металлической чаше, то она будет издавать затухающий со временем звон. В мире без демпфирования этот звон продолжался бы вечно. В реальности же, благодаря нескольким физическим процессам, кинетическая энергия и (потенциальная) энергия упругой деформации чаши переходят в другие формы энергии. В этой статье мы обсудим, как описывать демпфирование в моделях и какие физические явления его вызывают затухание в вибрирующих механических системах.

Как математически описывается демпфирование?

Есть несколько математических подходов к описанию и учету демпфирования. Давайте кратко резюмируем самые популярные из них.

Самое заметное проявления демпфирования — падение (затухание) амплитуды свободных колебаний со временем, как, например, в случае с "поющей" чашей. Скорость ослабления амплитуды зависит от того, насколько большое демпфирование в системе. Обычно амплитуда колебаний экспоненциально затухает со временем. В таком случае потери энергии за период пропорциональны амплитуде колебаний (на этом периоде).

Классическая "поющая" чаша. Изображение предоставлено Sneharamm0han — собственное произведение. Доступно по лицензии CC BY-SA 4.0 на Викискладе.

Давайте начнем с уравнения движения для системы из одной степени свободы с вязким трением в отсутствии внешних нагрузок.

Разделив на массу m, мы получим отнормированное уравнение, которое обычно записывают в виде

Здесь \omega_0 — это собственная частота недемпфированных колебаний, а \zeta — относительный коэффициент демпфирования (damping ratio).

Чтобы движение было периодическим, относительный коэффициент демпфирования должен оставаться в диапазоне 0 \le \zeta < 1. Амплитуда свободных колебаний в этой системе будет падать пропорционально множителю

где T₀ — период колебаний без затухания.

Затухание свободных колебаний с тремя разными значениями относительного коэффициента демпфирования.

В данном контексте существует еще один часто используемый критерий — это логарифмический декремент δ. Это логарифм отношения амплитуд в двух последовательных периодах:

Связь между логарифмическим декрементом и относительным коэффициентом демпфирования следующая:

Еще одним случаем, когда эффект демпфирования играет ключевую роль, является возбуждение в конструкции гармонических колебаний на частоте, близкой к собственной частоте системы. При точном резонансе амплитуда колебаний будет стремиться к бесконечности, пока не будет учитываться демпфирование. Фактическая амплитуда в резонансе фактически определяется величиной такого демпфирования.

Частотный (резонансный) отклик системы с одной степенью свободы при различных относительных коэффициентах демпфирования.

В таких системах, как резонаторы, мы хотим добиться как можно большего усиления. С этим связан еще один критерий, описывающий демпфирование — добротность (Q-factor). Добротность можно определить как усиление в резонансе. Она связана с относительным коэффициентом демпфирования:

Другой формализм математического описания демпфирования построен на предположении о наличии некого фазового сдвига между приложенной силой и итоговым смещением, или, другими словами, между напряжением и деформацией. Обсуждение таких фазовых сдвигов целесообразно только в случае установившихся гармонических колебаний. Если построить график зависимости напряжения от деформации для полного периода, вы увидите эллипс — петлю гистерезиса.

Кривая нагружения.

В таком варианте можно представить свойства материала как комплекснозначные величины. Для одноосной линейной упругой деформации комплексное соотношение между напряжением и деформацией можно записать в виде

Действительная часть модуля Юнга в этом соотношении называется модулем накопления (storage modulus), а мнимая часть — модулем потерь (loss modulus). Модуль потерь обычно описывают через коэффициент гистерезисных потерь (loss factor) η, а именно:

В этом выражении E совпадает с модулем накопления E'. Можно встретить и другое определение, в котором за E обозначается отношение между амплитудой напряжения и амплитудой деформации, то есть

Это различие важно только при больших значениях коэффициента гистерезисных потерь. Эквивалентной метрикой является тангенс угла потерь, а именно

Угол потерь δ определяет фазовый сдвиг между напряжением и деформацией.

Демпфирование, заданное через коэффициент гистерезисных потерь, несколько отличается от случая вязкого демпфирования. Гистерезисные потери пропорциональны амплитуде смещений, а вязкое демпфирование пропорционально скорости. Таким образом, эти величины невозможно однозначно связать друг с другом.

На рисунке ниже сравнивается отклик системы с одной степенью свободы при использовании двух разных моделей демпфирования. Можно заметить, что модель вязкого демпфирования предсказывает более сильное затухание на частотах выше резонансной по сравнению с моделью через коэффициент гистерезисных потерь и более слабое затухание на частотах ниже резонансной.

Сравнение динамического отклика для модели вязкого демпфирования (сплошные линии) и для модели через коэффициент гистерезисных потерь (пунктирные линии).

Обычно на резонансной частоте выполняется следубщее соотношение между указанными критериями: \eta \approx 2 \zeta . Но это соотношение выполняется только на одной частоте. На рисунке ниже показана система с двумя степенями свободы. Значения коэффициентов были подобраны под первый резонанс, и при этом хорошо заметно, что кривые у второго резонанса достаточно серьезно расходятся.

Сравнение динамического отклика для модели вязкого демпфирования (сплошные линии) и для модели через коэффициент гистерезисных потерь (пунктирные линии) в системе с двумя степенями свободы.

Концепцию коэффициента гистерезисных потерь можно обобщить, определив его через энергию. Можно показать, что в вышеописанной модели материала энергия, рассеиваемая за один период, равна

где \varepsilon_a — амплитуда деформации.

Схожим образом, максимальная энергия упругой деформации за период равна

Коэффициент гистерезисных потерь тогда можно записать через энергетические величины:

Это определение через рассеянную энергию можно использовать, даже если петля гистерезиса не выглядит как идеальный эллипс; достаточно лишь иметь возможность определить две эти энергетических величины.

Источники демпфирования

Физических механизмов демпфирования огромное множество. Во всех естественных процессах энергия так или иначе рассеивается.

Внутренние потери в материале

Во всех реальных материалах энергия рассеивается при деформации. Можно считать это разновидностью внутреннего трения. Обратите внимание, что кривая нагружения для полного периода не укладывается на идеально прямую линию. Она больше похожа на вытянутый эллипс.

Обычно для описания демпфирования в материале применяется модель через коэффициент гистерезисных потерь, так как на опыте оказывается, что потери энергии за период слабо зависят от частоты и амплитуды. При этом математическое описание в модели коэффициента потерь основано на комплексных величинах, то есть подразумевает только случай гармонических колебаний. Поэтому эту модель демпфирования можно использовать только для исследований в частотной области.

Коэффициенты гистерезисных потерь в материале могут сильно различаться в зависимости от точного состава материала и источников данных, которыми вы пользуетесь. В таблице ниже приведены некоторые грубые оценки.

Материал	Коэффициент гистерезисных потерь η
Алюминий	0.0001–0.02
Бетон	0.02–0.05
Медь	0.001–0.05
Стекло	0.0001–0.005
Резина	0.05–2
Сталь	0.0001–0.01

Коэффициенты потерь и схожие модели демпфирования используются, если физические механизмы затухания в материале неизвестны или не важны в контексте рассматриваемой задачи. В некоторых моделях материала, например, в вязкоупругих материалах, рассеивание энергии изначально заложено в математическую модель.

Трение в соединениях

Конструкции часто соединяются болтами или другими типами креплений. Если при колебаниях соединенные поверхности двигаются относительно друг друга, энергия рассеивается через трение. Если величина силы трения не меняется за период, потери энергии за период слабо зависят от частоты. В этом смысле трение схоже с внутренними потерями в материале.

Болтовые соединения широко распространены в задачах механики конструкций. Величина рассеиваемой в болтовых соединениях энергии может сильно зависеть от конструкции. Если важно снизить потери, болты должны плотно прилегать друг к другу и быть хорошо затянуты, чтобы уменьшить макроскопическое проскальзывание между поверхностями.

Излучение звука

Вибрирующая поверхность будет приводить в движение окружающий воздух (или другую среду) и испускать звуковые (акустические) волны. Эти волны уносят часть энергии, из-за чего конструкция теряет энергию.

Излучение звука преобразователем типа Tonpilz.

Анкерные потери

Часто небольшой компонент крепится к большой конструкции (основанию/подложке), которая не включается в расчетную модель. Когда деталь вибрирует, в несущей конструкции возникают упругие волны, также являющимися источником рассеяния энергии. В контексте микроэлектромеханических систем (МЭМС), этот эффект называют анкерные потери (anchor losses).

Термоупругое демпфирование

Даже если в процессе совершенно упругой деформаций энергия не рассеивается, деформация материала слегка изменяет его температуру. Локальное растяжение приводит к снижению температуры, а сжатие — к нагреву.

Это принципиально обратимый процесс, так что при снятии напряжения температура вернется к исходному значению. Однако часто в поле напряжения есть ненулевые градиенты, которым соответствуют градиенты распределения температуры. Они вызывают тепловые потоки от теплых областей к холодным. Когда по ходу цикла нагружения напряжение "убирают", распределение температуры уже отличается от того, что было при нагрузке. Поэтому локальный возврат к исходному состоянию невозможен. Это приводит к рассеиванию энергии.

Термоупругое демпфирование (thermoelastic damping) важно при исследовании высокочастотных колебаний на малых масштабах. Например, оно может значительно снизить добротность микроэлектромеханических резонаторов.

Демпферы и гасители

Иногда в конструкцию включают специализированные выделенные гасители колебаний, например, рессоры в подвеске колес.

Рессоры. Автор изображения — Avsar Aras, собственное произведение. Доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 на Викискладе.

Естественно, такие компоненты сильно влияют на суммарное демпфирование, по крайней мере, для некоторых мод колебаний.

Сейсмогасители

Особое внимание искуственному демпфированию колебаний уделяется при строительстве в сейсмоопасных районах. Чрезвычайно важно снизить амплитуду колебаний в зданиях при землетрясении. При этом гасители могут как изолировать здание от фундамента, так и рассеивать энергию.

Сейсмогасители в общественном здании. Изображение предоставлено Shustov — собственное произведение. Доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 на Викискладе.

Продолжение

Во второй части данной серии вы сможете найти информацию о том, как задавать демпфирование в COMSOL Multiphysics®.