Vibrationsdämpning

Vibrationsdämpning är processen att reducera vibrationers amplitud och den överförda energin mellan komponenter i ett mekaniskt system. Målet är att minska skadliga effekter som resonans, mekaniskt slitage, buller och obehag. Dämpningen uppnås genom dissipativa krafter som omvandlar rörelseenergi till värme eller annan energi, ofta med hjälp av material, konstruktion eller styrd kontroll.

Det finns olika tillvägagångssätt. Passiv dämpning använder dämpande element som friktion, viskoelastiska material, gummi, metalliska dämpare eller hydrauliska och pneumatiska cylindrar. Aktiv dämpning utnyttjar sensorer och aktuatorer i feedback med en kontrollalgoritm för att generera motkrafter som minskar vibrationerna. Semipassiv dämpning kombinerar elementens egna dämpning med styrning för att optimera prestanda, exempelvis genom tunbara magnetorheologiska vätskor eller variabla dämpare.

Modeller används för analys. Vanliga är massa–fjäder–dämpare-modeller där dämpningen karakteriseras av en dämpningsfaktor (ζ) och systemets naturliga frekvens (f_n). Isolerings- eller dämpningssystem utformas ofta för att sänka överföringen till störande strukturer vid specifika frekvenser. Designen tar hänsyn till kostnad, vikt, livslängd och krav på respons.

Användningsområden omfattar byggnader och konstruktioner för att skydda mot mark- och vindvibrationer, fordons- och maskinindustrin där skakningar skall reduceras, samt elektronik och precisioninstrument där små vibrationer påverkar prestanda. Mätningar av vibrationer utförs med accelerometrar och resonansmätningar, ofta rapporterade som dämpningskvot (ζ), naturlig frekvens och överföringsgraden (transmittans).

Vibrationsdämpning är en viktig del av mekanisk design och konstruktion och kräver ofta en balans mellan effektiv dämpning, vikt, kostnad och dynamisk prestanda.