臨界阻尼計算機

臨界阻尼是線性二階系統中振盪與非振盪運動的分界。連接彈簧的質量塊儲存動能與位能，阻尼器則消耗能量。當阻尼恰好達到臨界值，偏離平衡的質量塊會盡快回到平衡，而不越過平衡位置產生振盪。這種特性適用於儀器、車輛懸吊研究、關門器、運動平台，以及需要限制超越量的控制系統。 對簡單的質量—彈簧—阻尼器模型，臨界阻尼係數等於質量與剛性乘積平方根的兩倍。質量以公斤、剛性以牛頓每公尺表示時，係數單位為牛頓秒每公尺。無阻尼自然角頻率等於剛性除以質量所得商的平方根，單位為弧度每秒。這些方程式假設線性彈簧、黏性阻尼、集中質量及一個主導自由度。 阻尼比是實際阻尼係數與臨界值之比。小於一代表欠阻尼，通常會以逐漸衰減的振幅振盪。等於一即為臨界阻尼。大於一代表過阻尼，系統不振盪，但通常比臨界阻尼系統更慢回復。零阻尼的阻尼比為零，代表理想無阻尼模型。 實際組件可能偏離此模型，因為摩擦不一定屬於黏性，剛性可能隨位移改變，而結構可能有多個振動模態。有效質量與剛性必須對應相同模態及座標。單位也很重要：輸入前須將公克換算為公斤、千牛頓每公尺換算為牛頓每公尺。請將結果視為設計估算；當安全性、舒適性或精度取決於阻尼行為時，應與實測暫態響應或高階模擬比較。計算機同時顯示三個相關量，方便一併評估所需阻尼器與目前響應狀態。