vaimennusluku

Vaimennusluku (damping ratio) on dimensionless mitta, joka kuvaa vaimennuksen astetta järjestelmässä, jossa on mahdollisuus tärinöihin. Sitä käytetään kuvaamaan, kuinka nopeasti poikkeama tasapainosta kuihtuu tärinän aikana. Sitä sovelletaan mekaanisiin, rakenteellisiin sekä sähköisiin ja säätöteollisuuden malleihin.

Yksinkertaisessa massamaisen järjestelmän muodossa m x'' + c x' + k x = F(t) naturaalinen taajuus on ω_n = √(k/m) ja vaimennusluku on ζ = c/(2√(mk)) = c/(2 m ω_n). Tämä voidaan tulkita myös c suhteessa massaan ja jäykkyyteen.

Vasteen luonteen mukaan ζ jaetaan: 0 < ζ < 1 tarkoittaa underdamped eli tärinä kiertää ja amplitudi pienenee ajan myötä; ζ = 1 tarkoittaa kriittistä vaimennusta; ζ > 1 tarkoittaa ylivaimennusta, jolloin värähtelyä ei esiinny ja vaste palaa kohti tasapainoa hitaasti. Underdamped-tilanteessa taajuus on ω_d = ω_n√(1−ζ^2).

Vaimennusluku liittyy myös laadunkerroin Q:lla Q = ω_n m / c = 1/(2ζ) (tietyissä määritelmissä), joten suuri Q vastaa pientä ζ:ta ja päinvastoin.

Käytännössä vaimennusluku mitataan vapaan hajoamisen kokeella tai vasteesta. Tärinänhallinnassa sekä rakenteissa että ajoneuvoissa ja sähköisissä piireissä vaimennusluku on keskeinen suunnittelun ja analyysin mittari.