Кіріспе
Тербелістік физикалық жүйеге әсер ететін, оның тербелістерін азайтатын немесе тоқтататын фактор. Тербелістік жүйелерде демпфинг – физикалық жүйеде энергияның жоғалуы, осымен тербеліс баяулайды. Демпфинг – тербелістік жүйенің ішінде немесе сыртында болатын, оның тербелісін азайтатын немесе тоқтататын әсер. Демпфингке мысалдар: сұйықтықтағы тұтқырлық (тұтқыр соғу қараңыз), беттік үйкеліс, сәулелену (мысалы, серіппелі жүйелер). Демпфингті үйкеліспен шатастырмау керек, үйкеліс – жүйеге әсер ететін диссипативтік күштердің бір түрі. Үйкеліс демпфингтің себебі немесе факторы болуы мүмкін. Демпфинг коэффициенті – жүйедегі тербелістердің бұзылудан кейін қалай баяулайтынын сипаттайтын өлшемсіз шама. Көптеген жүйелер статикалық тепе-теңдік күйінен ауытқанда тербелістік мінез-құлық көрсетеді. Мысалы, серіппеге ілінген дене тартылып босатылса, жоғары-төмен секіріп, бірақ әрбір секіруде тепе-теңдік күйіне оралуға тырысады, бірақ одан асып кетеді. Кейде энергия жоғалту (мысалы, үйкеліс) жүйені демпфингтейді, тербелістердің амплитудасы біртіндеп нөлге жақындап, әлсірейді. Демпфинг коэффициенті – тербелістердің бір секіруден екіншісіне қаншалықты жылдам баяулайтынын сипаттайтын өлшем. Демпфинг коэффициенті ζ ("зета") әрпімен белгіленеді және демпфинг болмағанда (ζ = 0), аз демпфинг болғанда (ζ < 1), сынаптық демпфинг болғанда (ζ = 1) және артық демпфинг болғанда (ζ > 1) өзгереді. Тербелістік жүйелердің мінез-құлқы бақылау инженериясы, химиялық инженерия, механика, құрылыс және электр инженериясы сияқты көптеген салаларда қызығушылық тудырады. Тербеліс жасайтын физикалық шама өте әртүрлі болуы мүмкін, мысалы, желдегі биік ғимараттың шайқалуы немесе электр қозғалтқышының жылдамдығы, бірақ мінез-құлықтың ортақ ерекшеліктерін сипаттауда нормаланған немесе өлшемсіз тәсіл ыңғайлы болуы мүмкін.
damping in oscillatory systems
In physical systems, damping is the loss of energy of an oscillating system by dissipation. Damping is an influence within or upon an oscillatory system that has the effect of reducing or preventing its oscillation. Examples of damping include viscous damping in a fluid (see viscous drag), surface friction, radiation, (ex. Suspension (mechanics)). Damping is not to be confused with friction, which is a type of dissipative force acting on a system. Friction can cause or be a factor of damping. The damping ratio is a dimensionless measure describing how oscillations in a system decay after a disturbance. Many systems exhibit oscillatory behavior when they are disturbed from their position of static equilibrium. A mass suspended from a spring, for example, might, if pulled and released, bounce up and down. On each bounce, the system tends to return to its equilibrium position, but overshoots it. Sometimes losses (e. g. frictional) damp the system and can cause the oscillations to gradually decay in amplitude towards zero or attenuate. The damping ratio is a measure describing how rapidly the oscillations decay from one bounce to the next. The damping ratio is a system parameter, denoted by ζ ("zeta"), that can vary from undamped (1=ζ = 0), underdamped (ζ < 1) through critically damped (1=ζ = 1) to overdamped (ζ > 1). The behaviour of oscillating systems is often of interest in a diverse range of disciplines that include control engineering, chemical engineering, mechanical engineering, structural engineering, and electrical engineering. The physical quantity that is oscillating varies greatly, and could be the swaying of a tall building in the wind, or the speed of an electric motor, but a normalised, or non dimensionalised approach can be convenient in describing common aspects of behavior.
Асқыну жағдайлары
Демпинг мөлшеріне байланысты, жүйе әртүрлі тербеліс мінез-құлықтары мен жылдамдықтарын көрсетеді. Егер серіппе-масса жүйесінде ешқандай шығын болмаса, масса шексіз тербеліске түседі, әрбір секірісінің биіктігі бірдей болады. Бұл гипотетикалық жағдай "демпингсіз" деп аталады. Егер жүйеде жоғары деңгейде шығын болса, мысалы, серіппе-масса тәжірибесі тұтқыр сұйықтықта жүргізілсе, масса бірде-бір рет асып кетпей, тынығу тепелігіне баяу оралуы мүмкін. Бұл жағдай "артық демпленген" деп аталады. Көбінесе, масса бастапқы орнынан асып кетеді, содан кейін қайта оралып, тағы да асып кетеді. Әрбір асып кету кезінде жүйедегі энергияның бір бөлігі таралады, ал тербелістер нөлге қарай азаяды. Бұл жағдай "жеткіліксіз демпленген" деп аталады. Артық демпленген және жеткіліксіз демпленген жағдайлардың арасында, жүйе асып кетпейтін және бірде-бір тербеліс жасамаитын демпинг деңгейі бар. Бұл жағдай "критикалық демпленген" деп аталады. Критикалық демпленген және артық демпленгеннің басты айырмашылығы – критикалық демпленгенде жүйе ең аз уақыт ішінде тепе-теңдікке оралады.
Жігіттілік созылуы
Егер бір зат ауада құлап жатса, оның еркін құлауына қарсы тұратын жалғыз күш – ауа кедергісі. Зат су немесе майда құлағанда оның қозғалысы тезірек баяулайды, содан кейін, сүйреу күші гравитация күшімен тепе-тең келгенде, тұрақты жылдамдыққа жетеді. Бұл тұтқыр сүйреу деп аталады, мысалы, автоматты есіктерде немесе есіктерді жабылып қалмайтындай жасалған құрылғыларда қолданылады.
Электр жүйелеріндегі тұндыру
Ауыспалы токпен жұмыс істейтін электр жүйелері электр тогын басаңдату үшін резисторларды пайдаланады, себебі олар периодикалық сипатта болады. Диммерлер немесе дыбыс деңгейін реттегіштер электр жүйесіндегі демпферлеудің мысалдары. Басқаша айтқанда, магниттік күштер тудыратын кедергі жүйені баяулатады. Бұл принциптің қолданылуына дөңгелекті тау-кендегі тежегіштерді мысал ретінде келтіруге болады. Магнитореологиялық демпферлер (MR демпферлер) магнит өрісінің әсеріне түскен кезде тұтқырлығын өзгертетін магнитореологиялық сұйықтықты қолданады. Осылайша, магнитореологиялық демпферлеуді тұтқыр және магниттік демпферлеу механизмдерін біріктіретін салааралық демпферлеу түрі деп қарастыруға болады.