kokonaisvaimennusta

Kokonaisvaimennusta viittaa systeemin energian yleiseen hajoamiseen tai dissipointiin, jolla vähennetään värähtelyn ja/tai äänen amplitudia. Se muodostuu erilaisten vaimennusmekanismien kokonaisvaikutuksesta, ja sen tavoite on parantaa vakauden, mukavuuden tai mittaustarkkuuden kannalta tärkeää suorituskykyä. Vaimennus ilmenee käytännössä whenever viscous, structural tai other dissipative processes muuntavatkin dynaaminen energia heatiksi tai muuksi pois energiasta.

Fysikaalisesti kokonaisvaimennusta kuvataan usein ilman yksittäistä muuttujaa, ja sitä voidaan mallintaa dynaamisella yhtälöllä m x'' + c x' + k x = F(t), jossa m on massa, c vaimennuskerroin, k jousivakio ja F(t) ulkoinen voima. Vaimentamisasteen mittaamiseen käytetään vaimennussuhdetta ζ = c/(2√(mk)). Systeemissä voi olla eri modaalvaimennuksia ja kokonaisvaimennus voi ilmetä eri tavoin riippuen tilasta ja taajuudesta. End result on, että amplitudi pienenee nopeammin kuin ilman vaimennusta.

Vaimennuksen tyyppejä ovat esimerkiksi viskovaimennus (liuoksen tai ilman vaikutuksesta), Coulomb- tai tarttuvan kitkan perusteella tapahtuva vaimennus, rakenteellinen tai materiaalivaimennus sekä säteily- tai thermoelastinen vaimennus. Monisesoitteisissa järjestelmissä kokonaisvaimennus koostuu näiden mekanismien summasta, ja sitä voidaan hallita jokaisen modin mukaan.

Sovelluksia on runsaasti: autojen melun- ja värähtelynvaimennus, ilmailu-, rakennus- ja konepajateollisuus, herkkien mittauslaitteiden tarkkuuden parantaminen sekä tärinänhallinta siirrettävissä laitteissa. Vaimennuksen suunnittelussa otetaan huomioon kustannukset, paino, taajuusvaste ja ympäristötekijät, sillä kokonaisvaimennus on usein kompromissien tulos.