EXT技術課堂第一期:什麼是阻尼

2020-12-04 cycling上海

EXT Racing Shox很榮幸為大家分享有關避震器的技術知識,在這裡我們會以儘可能簡單、容易理解,並且科學的方式來向您介紹您車上的避震器以及它的工作原理。這是我們的第一期分享,讓我們來看看一切的基礎:阻尼。

「阻尼是指從振動系統當中抽取能量」。

從WRC拉力賽車到山地車,避震器在車上的主要作用就是阻止被彈簧支撐的質量和不受彈簧支撐的質量進入諧振,而這是每一個振動的系統必然擁有的物理特性。

「諧振是指振動系統對相同的輸入反饋最大的時候」。

基本上一個系統進入諧振後即使沒有外部輸入也會繼續進行振動,所以需要阻尼來控制這種動態。

阻尼的第二個作用是控制在剎車、過彎以及其他操控動作等造成的重心轉移的速率。車輛的各種部件,例如質量、彈簧、阻尼合在一起構成了一套複雜的振動系統。而針對這套系統的輸入,就是路面顛簸、車手的操控動作等。

|無阻尼系統與有阻尼系統的對比

這套系統也適用於山地車避震系統

受彈簧支撐的質量(簧上質量):車手、車架以及安裝在車架上、受懸掛系統支撐的所有部件,例如車把、座墊、腳踏等。

彈性體:線圈彈簧或者空氣彈簧

阻尼元素:各種用於消耗能量的液壓部件

不受彈簧支撐的質量(簧下質量):車上不受懸掛系統支撐的部分,直接由輪胎支撐的部分,它們直接跟隨輪組的運動而運動,例如輪組、碟剎盤、後撥、車架後叉及部分連杆等。

需要注意的是輪胎也是一套彈簧-阻尼系統,它對整個系統也產生直接的影響。

所有從地面輸入的力都通過輪胎傳導,而影響車手和輪胎的,最主要的力是:

關於阻尼我們還需要解釋一下這一元素是如何將動能轉化為其他能量吸收,並且讓您騎得更快更舒適。阻尼力受到避震器內部的一些重要組件的影響。

避震器的必要組件:

活塞和活塞杆:它們相互連接,並通過車架的活動部件(連杆)連接著車輪。它們的運動導致避震器內避震油的流動。

閥孔:它們在主活塞和其他的油路閥門上。可以認為它們是整個基礎的、簡單的振動系統的核心。

吸震介質:當油流過閥孔時,內部產生壓力差,從而產生影響避震器動態的力。在上面的圖片中,我們展示了一套阻尼系統的基本設計,但是在下一期當中我們將會看到如何通過控制閥孔截面積來產生需要的阻力。

油壺:這個組件用於容納在活塞杆進入避震器內部時被它的體積所擠出的避震油,以及針對避震油受熱膨脹進行補償。它可以是設計在避震器主體外部,也是可以整合在內部(串聯形式)。油壺內充有氣體,為整個避震器加壓。它必須有一定的氣壓以抑制一些負面效應(我們將在以後說明),但是它也給整個系統引入了「彈簧效應」,這在活塞杆上就產生了一定的預壓力,從而降低了它的靈敏度。

下面的圖片簡明地展示了避震器如何通過物理學原理工作以及它的幾個參數:

下面我們來看一些直接影響避震器的物理規律。

流過避震器主活塞的油量可以用以下公式表達:

Q=(Apist-Arod)*v

公式中Apist是活塞截面積,Arod是活塞杆截面積,而v是活塞杆的速度。

閥孔也在其他閥門中存在,而在活塞上它的主要作用是在活塞前後創造壓力差,並在避震器內產生額外的壓力,以幫助主活塞產生足夠的阻尼力,同時也有助於防止其他負面效應的產生(空泡)。

一般單筒結構的避震器中,流過壓縮阻尼閥門(此處指位於油壺和避震器主體之間的固定閥門)的油是由於活塞杆的運動帶來的。

它可以用下面的公式計算:

Q=Arod*v

Arod是指活塞杆截面積,而v是活塞杆的速度。

油流過閥孔產生的壓力差,受一系列因素的影響。它取決於閥孔的設計和控制方式。最原始的閥孔就是一個固定截面積的孔。我們可以用下面的公式計算壓力差

DeltaP=K*(Q/Aori)^2

在這裡K是避震油的特性和液力學特點決定的係數,Q是油的流量,Aori則是閥孔截面積。

在這裡我們注意到壓力和油的流量是呈平方關係,並且與閥孔截面積成反比。

在下一期當中我們將會探究一直避震器是怎樣產生阻尼曲線,以及採用不同設計和零件來控制閥孔截面積和壓力差。

編譯:Sarge Luo

資料來源:EXT Tech Lab

相關焦點

  • 【微課堂】第一期:什麼是地面氣象觀測
    什麼是地面氣象觀測,地面氣象觀測在我們生活中又起到了那些重要的作用呢?中國氣象數據網【微課堂】第一期帶你了解地面氣象觀測。地面氣象觀測又稱地面觀測,是指在各種地面觀測平臺上,用儀器或目力對地球表面一定範圍內的氣象狀況及其變化過程進行系統地、連續地觀察和測定。
  • 阻尼是什麼
    當你聽到阻尼的第一反應是什麼呢?是不是感覺非常陌生?但其實我們生活中隨處可見的許多東西都利用了阻尼的原理,今天我們就來說說阻尼是什麼。;3.阻尼有助於減少因機械振動產生的聲輻射,降低機械性噪聲。在機械系統的隔振結構設計中,合理地運用阻尼技術,可使隔振、減振的效果顯著提高。
  • 名醫明傳|金準課堂•第一期——「HGVS &Gene Curation簡析」圓滿落幕
    隨著基因檢測技術的發展及其在臨床的廣泛應用,越來越多與疾病相關的基因和變異被明確,建立統一而通用的變異命名規則變得尤為重要。隨著基因組測序技術的進步,「基因-疾病」關係的報導數量迅速擴大,評估「基因-疾病」的臨床有效性,將有助於在臨床和研究中更準確地解讀相關基因和變異。
  • 什麼是阻尼鉸鏈?阻尼鉸鏈功能介紹
    什麼是阻尼鉸鏈?阻尼鉸鏈功能介紹阻尼鉸鏈又叫緩衝液壓,是一種利用液體的緩衝性能,緩衝效果較好的一種液壓緩衝鉸鏈,因為阻尼鉸鏈依靠的是一種全新的技術來適應門的關閉速度,在門60°左右開始自行緩慢關閉,減低衝擊力,形成關閉的效果,而且阻尼鉸鏈用力關門的時候也會輕柔的關閉,保證關門動作的柔靜。
  • 高阻尼摩擦支座的性能技術要求有什麼?
    高阻尼摩擦支座膠料採用優良的耐熱氧化和耐疲勞配方,具有良好的抗大氣老化和耐壓縮疲勞性能,加上橡膠支座是大體積製品,其內部不易受環境降解作用的影響,高阻尼隔震橡膠支座本身耐老化性能比較優良。國內外通過對橡膠支座及其膠料加速老化試驗,以及實際調查和分析,高阻尼摩擦支座中橡膠的老化只涉及周邊部分,內部仍保持原形態,蠕變、松馳很小,且逐步趨於一個穩定值,實際使用可達80年以上,可以與建築物使用壽命同步甚至超過。
  • 什麼是聲壓,靈敏度,電平和阻尼
    什麼是聲壓?表示聲音大小強弱的物理量。聲壓級是以分貝數表示聲壓大小的。比如噪音測試的時候我們常說噪音達到了多少分貝。什麼是靈敏度?什麼是電平?電子系統中對電壓、電流、功率等物理量大小強弱的通稱。電平一般以分貝(dB)為單位來表示。實踐證明,聲音的分貝數增加或減少一倍,人耳聽覺響度也提高或降低一倍。即人耳聽覺與聲音功率分貝數成正比。例如蚊子叫聲與大炮響聲相差100萬倍,但人的感覺僅有60倍的差異,而100萬倍恰是60dB。
  • 沒有阻尼設計的摩託車避震器是一種什麼黑科技
    大家應該都知道,避震器主要是由彈簧和阻尼這2個要素所組成,彈簧的作用在於會隨著乘載的重量變化而伸縮,並在吸收衝擊力的同時改變車身位置。但是光是只有彈簧的話只會重複地不斷伸縮作動,所以就需要依賴阻尼的減衰力來抑制震動,讓避震器更有效的發揮作用。
  • 以後別人問你阻尼是什麼,你可以這樣回答他
    昨天第3集的視頻中,其中張千裡老師有一句話是這樣講的:「設定好球型雲臺的阻尼之後,我們在調整相機的時候它可以任意轉動
  • 《流放之路》S8戰亂之殤賽季第一期有什麼 第一期內容介紹
    導 讀 流放之路S8新賽季「戰亂之殤」公布出來後,玩家們想知道太多關於新賽季的相關內容了,下面小編就為大家帶來了S8戰亂之殤賽季Q&A第一期內容的介紹
  • 生死小課堂第一期:多重身份的特斯拉線圈!
    那麼特斯拉線圈究竟是什麼呢?百科上將其介紹為一種分布參數高頻串聯諧振變壓器,通過這個裝備可以獲得上百萬伏的高頻電壓。聽起來似乎很牛皮的樣子,但它的原理是什麼?作為學渣的我,也是搞不清楚。感興趣的朋友可以百度搜索「特斯拉線圈」了解詳情。值得一提的是,尼古拉·特斯拉不僅是一位博學多才的科學家,而且還是精通八門外語的牛人,同時對心理學、哲學、文學等領域都頗有研究。
  • 過阻尼與欠阻尼的問題探討
    打開APP 過阻尼與欠阻尼的問題探討 佚名 發表於 2010-05-06 14:27:28 過阻尼與欠阻尼的問題探討
  • 「電渦流阻尼新技術產業」 湖南大學推動科技成果轉化落地
    由於太空飛行器振動控制的特殊性,對阻尼器的阻尼設計精確性和穩定性要遠高於常規地面振動控制場合,因此需要對電渦流阻尼器的阻尼特性進行精確分析。2020年4月中旬,湖南大學舉行了科技成果轉化系列活動·院士專場——「電渦流阻尼新技術產業化研討會」,研究團隊正推進「電渦流阻尼新技術」在大型機械、武器裝備、軌道列車、渦流制動等領域的應用和開發,與相關企業合作開發的軍工裝備、列車減震緩衝器、車輛懸架減震系統等都已進入產品中試階段。阻尼器的作用是以提供運動的阻力,耗減運動能量的裝置。
  • 磁流變阻尼技術發展及專利布局狀況如何?這篇文章告訴你
    本文作者認為,如今,我國創新主體在磁流變阻尼技術領域的技術創新和專利儲備上雖取得長足進步,但如何解決磁流變阻尼技術領域存在的專利供需不足現象,不斷提高自主智慧財產權磁流變阻尼器的市場競爭力和市場佔有率,則是需要加快改進的地方。 磁流變液(Magneto Rheological Fluid,簡稱MRF)是指在外加磁場作用下的一種黏性、塑性等可使流體發生急劇變化的材料。
  • 阻尼鉸鏈,專業師傅珍藏版技術安裝
    阻尼鉸鏈是門框與櫃門的連接件。沒有這個配件,家具門就不會轉動或難以使用。事實上,安裝阻這個並不困難。我們可以用技巧徵服他們。同時,我們不能低估這個附件。如果你對安裝阻尼器鉸鏈感興趣,你最好知道如何安裝阻尼器鉸鏈。
  • 西寧市航協第一期航空技術培訓班拉開帷幕
    2020年10月15日上午,西寧市航空運動協會第一期航空技術培訓班開班儀式在湟水花園舉行。培訓班緊緊圍繞和堅持面向科技前沿,面向社會需求,用實際行動踐行和發展航空科技事業。本次培訓班聘請了河南天鴿航空科技有限公司的兩名專業講師,主要為學員系統講解無人機、航模飛機的基本原理、組裝維護、飛行理論和實操以及民用航空器的法律法規等知識。15名來自西寧市航協的無人機、航模愛好者參加了這次培訓活動。
  • 阻尼減震工作原理,阻尼器工作原理
    而其中以阻尼減震器最為出色,那麼,阻尼減震器的原理是什麼呢?我們一起來看看! 結構阻尼減震技術主要是在結構物的某些特殊的部位:支撐、聯結縫或連接件、樓層空間、相鄰建築間、剪力牆、節點、主附結構間等,進行設置阻尼裝置,通過阻尼裝置使其產生摩擦、彎曲、扭轉、剪切、粘滯性滯回變形、彈塑性滯回變形、粘彈性滯回變形來進行吸收震動輸入結構中產生的能量,以便對主體結構地震反應進行減少,從而有效的避免結構產生破壞或倒塌的情況,達到需要對減震控制的目的。
  • 太陽風加熱的機理是什麼?朗道阻尼過程賦予其新解釋
    當前位置: 首頁  >  興趣圈  >  科幻世界  >  科幻資訊  >  科幻出版 太陽風加熱的機理是什麼
  • 一期回顧|浙大教授吳飛:未來職場「拼」什麼?
    在上周六,數字巾幗第一期講堂已經圓滿結束。現在,讓我們一起來回顧一下!第一期AI大講堂課程回顧01 主講人介紹吳飛教授,浙江大學求是特聘教授,博士生導師,浙江大學計算機學院副院長、浙江大學人工智慧研究所所長。
  • ANSYS結構動力學分析中的阻尼
    在完全的模態分析、諧相應分析和瞬態分析中,振動方程為: 阻尼矩陣為下面的各阻尼形式之和: 式中,α為常值質量阻尼(α阻尼)(ALPHAD命令);β為常值剛度阻尼(β阻尼)(BETA命令);ξ為常值阻尼比;f為當前的頻率(DMPRAT命令);βj為第j種材料的常值剛度矩陣係數(MP,DAMP命令);[C]為單元阻尼矩陣(支持該形式阻尼的單元
  • 測量虛擬同步發電機慣量與阻尼係數的新方法
    華北電力大學分布式儲能與微網河北省重點實驗室的研究人員顏湘武、王俁珂、賈焦心、王德勝、張波,在2019年第7期《電工技術學報》上撰文(論文標題為「基於非線性最小二乘曲線擬合的虛擬同步發電機慣量與阻尼係數測量方法」)指出,虛擬同步發電機(VSG)技術是解決經由電力電子變流器併網的新能源發電滲透率逐漸提高下系統慣性與阻尼減小問題的有效手段。