¿Qué es un sistema de amortiguador de resorte en masa?

Answer 1

Imaginándote pones muelles en tus pies y comienzas a saltar.

Tu cuerpo es la masa, los resortes son, lo adivinaste … ¡resortes!

La masa actúa sobre el resorte, el resorte comprime y almacena la energía, y luego el resorte libera esa energía nuevamente sobre la masa. El resultado es que saltaste y rebotaste en el aire, una y otra vez, hasta que la energía se disipó por fricción.

Un amortiguador es un dispositivo que resiste el movimiento de los resortes. Disipará la energía a un ritmo más rápido que la primavera por sí misma. El resultado es que saltas y no rebotas en el aire porque el amortiguador absorbe la energía almacenada por el resorte y liberada por el resorte.

Como otros han dicho, un ejemplo muy común de esto es la suspensión de su automóvil. La masa es la “masa suspendida” (chasis, parte de la suspensión, etc.), el resorte es la bobina o el resorte de hoja (o tal vez una barra de torsión, barra estabilizadora, etc.), y el amortiguador es el amortiguador ( también conocido como puntal, choque, etc.).

En un modelo dinámico más complejo, los neumáticos también son resortes y hay una masa adicional a considerar, la masa no suspendida.

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Answer 2

Gracias por A2A Rithvik Katyayana.

Un sistema de amortiguador de resorte de masa (MSD) es un modelo discreto de cualquier sistema dinámico.

La masa del sistema dinámico se agrupa en una masa de punto único en el sistema MSD. El efecto inercial del sistema dinámico está relacionado a través de esta masa agrupada.

La energía almacenada / energía interna del sistema dinámico se modela como un resorte unidimensional en el sistema MSD. El resorte puede almacenar energía en su interior cuando se estira o comprime desde su longitud original.

La energía disipada del sistema dinámico se modela a través de un amortiguador unidimensional en el sistema MSD. El amortiguador viscoso, por ejemplo, es capaz de disipar energía como calor fuera del sistema dinámico.

Estos tres componentes, masa, resorte y amortiguador pueden modelar cualquier situación de respuesta dinámica en un sentido general. Matemáticamente, la ecuación dinámica lineal de equilibrio se representa como:

[matemáticas] \ alpha m \ ddot {\ vec {x}} + \ beta c \ dot {\ vec {x}} + \ gamma k \ vec {x} = F (t) [/ matemáticas]

• Donde, [matemática] F (t) [/ matemática] es la fuerza externa dependiente del tiempo aplicada al sistema dinámico. Puede ser una función del tiempo relacionada con los términos [matemática] seno [/ matemática] y [matemática] coseno [/ matemática] (escenario de forzamiento cíclico), o podría ser una constante (escenario de amplitud que no cambia) o cero (no externamente escenario de fuerza aplicada).
• [matemática] m, c, [/ matemática] y [matemática] k [/ matemática] denota la masa concentrada, el coeficiente de amortiguamiento (atribuido al amortiguador 1-D) y el coeficiente de resorte (atribuido al resorte 1-D) del sistema MSD.
• [matemática] \ alpha, \ beta [/ matemática] y [matemática] \ gamma [/ matemática] son ​​los coeficientes constantes para escalar [matemática] m, c, [/ matemática] y [matemática] k [/ matemática] independientemente.
• [math] \ vec {x}, \ dot {\ vec {x}} [/ math] y [math] \ ddot {\ vec {x}} [/ math] denota los vectores de desplazamiento, velocidad y aceleración.

Aparte:

1. Uno puede modelar y resolver las cantidades cinemáticas de sistemas de mayor grado de libertades a través del modelado y la resolución de ecuaciones dinámicas simultáneas de equilibrio.
2. Se pueden modelar los casos no lineales a través de la ecuación dinámica de equilibrio no lineal, en donde, [matemática] c [/ matemática] y / o [matemática] k [/ matemática] pueden no ser constantes y pueden ser funciones de desplazamiento, por sí mismo. Es decir, [matemáticas] c (\ vec {x}) [/ matemáticas] y / o [matemáticas] k (\ vec {x}) [/ matemáticas]. Esta es una situación materialmente no lineal .
3. La adición de masa / supresión de masa también podría modelarse representando la masa en función del tiempo.
4. El coeficiente de amortiguamiento ([matemática] c [/ matemática]) y el coeficiente de resorte ([matemática] k [/ matemática]) también podrían ser funciones del tiempo.

Answer 3

Masa: medios de almacenamiento de energía.

Primavera: significa trabajar en el sistema para llevarlo a la posición de equilibrio original.

Amortiguador : un medio de disipación de energía vibracional en cada ciclo

Estos tres componentes forman un sistema de vibración típico.

Ejemplo: andar en bicicleta por la carretera.

Mientras monta una bicicleta en una carretera, suponga que encuentra una joroba y luego su bicicleta (masa) se desplaza del equilibrio. Los amortiguadores (resorte) trabajan en masa para devolverlo a la posición de equilibrio. Los arreglos de la olla del tablero (Damper) disipan la energía de la vibración en forma de calor en cada ciclo. De esta manera, la bicicleta se lleva a su posición original.

Para más información, consulte las vibraciones mecánicas de ssrao

Answer 4

el sistema de suspensión de su automóvil, el automóvil es la masa, el sistema amortiguador-resorte es lo que conecta la carrocería de su automóvil con las ruedas.
Qué es ? : es una masa + resorte + amortiguador.
Qué hace ? reacciona a las vibraciones verticales para cancelarlo.
El amortiguador reacciona a las velocidades verticales y lo amortigua
el resorte reacciona desplazamientos verticales y lo cancela
resultado: depende de la masa, el coeficiente de resorte y el coeficiente de amortiguación que obtiene respuestas diferentes al sistema.
debe aprender a analizar el sistema masa-resorte-amortiguador matemáticamente para poder dimensionar su resorte, amortiguador y la masa del objeto que desea estabilizar. y poder describir la reacción para un sistema dado.
tipos de reacciones, por ejemplo: reacción oscilante, apenas amortiguada o amortiguada lentamente

Answer 5

Un sistema de amortiguador de resorte masivo es literalmente eso. Es una masa y un resorte, ambos con la capacidad de ser de cualquier forma, forma, material, etc.

La masa puede ser desde la luz de la primavera una bombilla en una cuerda o descansando sobre la primavera como un humano en una bola suiza. Por lo tanto, la masa y el resorte pueden ser análogos a cualquier sistema físico con una masa que actúa sobre un medio / material con cualidades de resorte.

Gran parte del tiempo, el sistema de amortiguadores de resorte en masa se utiliza en ingeniería para modelar matemáticamente la suspensión de materiales elásticos. Tome la suspensión del automóvil, por ejemplo, la masa es el automóvil y el resorte es el choque. La masa tiene fuerza de peso (masa x gravedad) y el resorte es la fuerza opuesta que empuja hacia arriba sobre la masa con una fuerza gobernada por la ley de Hookes (f = -kx). Este sistema puede ser modelado por una ecuación diferencial de segundo orden.

Answer 6

Mecánicamente, esto puede describirse mediante una suspensión de automóvil. Donde la rueda, el neumático y los brazos de suspensión son la masa (que está predeterminada). El resorte y el amortiguador se seleccionan para controlar la respuesta del sistema a las entradas mecánicas (el camino) y, por lo tanto, afectan la comodidad y el manejo del viaje. Todo esto se puede modelar utilizando el software apropiado.

Answer 7

Solo un nombre elegante para un shock absorbido. Cualquier dispositivo de cuerda que amortigua las vibraciones.