vaimentamista

Vaimentaminen tarkoittaa prosessia, jossa liikettä tai värähtelyä aiheuttavan energian määrä dissipoitumalla pienenee. Tämän seurauksena värähtelyn amplitudi pienenee ja järjestelmän vaste hidastuu tai kokonaan lakkaa. Vaimentaminen on keskeinen osa monien teknisten järjestelmien suunnittelua, jotta värähtely, resonanssi ja ääniteho pysyvät hallussa.

Mekaanisessa järjestelmässä vaimennus voidaan toteuttaa monin tavoin. Viskoosi vaimennus perustuu nesteen vastukseen, joka lisääntyy nopeuden mukaan, esimerkiksi öljyn tai muun viskoosin aineen kautta. Coulomb-vaimennus tarkoittaa kuivakolikoita aiheuttavaa kitkavastusta, joka on riippuvainen normaalivoimasta. Hysteresis-vaimennus syntyy materiaalin sisäisistä muodonmuutoksista ja energian häviöstä palautuessa takaisin, ja sitä esiintyy esimerkiksi joissakin komposiitti- ja polymeerimateriaaleissa. Järjestelmään voidaan liittää myös erikoisvaimentimia, kuten hydraulisia tai ilmapohjaisia laitteita sekä rakenteiden jäykkyyttä lisääviä komponentteja.

Sovellukset ovat laajat. Rakennusten ja siltarakenteiden tärinänhallinta sekä ilmailu- ja autoteollisuus käyttävät vaimentimia tärinän, melun ja voitelun hallintaan. Akustisessa suunnittelussa vaimennus parantaa äänenlaatua ja vähentää kajua. Elektroniikassa ja signaalinkäsittelyssä vaimennus liittyy yliohjauksen ja heilurin kaltaisten vasteiden hillitsemiseen.

Mittauksessa keskeisiä ovat vaimennuskerroin zeta ja luonnollinen taajuus. Nämä arvot määrittävät, kuinka nopeasti värähtely loppuu ja millainen vaste järjestelmällä on. Suunnittelussa on mahdollista hyödyntää passiivista, semi-aktiivista tai aktiivista vaimennusta sen mukaan, millaista energianhallintaa ja vasteaikaa vaaditaan.

Materiaalit vaikuttavat vaimennukseen. Viskoelastiset polymeerit, kumi ja erilaiset kojeet voivat tarjota erilaisia vaimennusominaisuuksia, joiden valinta riippuu käytännön vaatimuksista kuten lämpötilan vaihtelu sekä kuormituksen toistuvuus.