该部分内容主要用于解释试验现象并修正试验结果。
前面讨论的都是设备的六个自由度之间相互独立,而实际的情况是设备的重心要高于减震器所在的平面。一个简化的示意图如下图所示,减震器A、B径向刚度为,阻尼系数,与设备重心的水平距离为,垂直距离为,直线距离为。
当发生上下的振动激励时,设备产生上下振动,不会发生旋转。而当发生左右的振动激励时,设备除了产生左右振动以外,还会产生绕垂直平面的转动。此时测量测点的水平响应,若根据原有公式计算减震器的参数则会产生错误。
当发生沿水平方向的振动激励时,考虑耦合后的运动方程为:
其中,为设备的转角,为设备的转动惯量,取。对上式作傅氏变换后整理得:
取,,,可求得传递函数:
其中为相互独立时平动自由度的相对位移传递函数。,的值分别为:
上式中,描述了耦合程度的大小,为相互独立时转动自由度的绝对位移传递函数。
由上式可知,设备的重心偏差越小,越大(减震器分布距离重心越远),则耦合程度越低。同时,当水平激励的频率接近转动自由度的频率时,也会增大,即导致转动自由度的响应变大,也就是耦合程度增大。
实际设备中减震器分布较广,因此耦合程度可能较低。为了做实验测试减震器的性能,会对设备进行缩放。当缩放过程中没变,而却缩小了,则耦合现象会更加明显,试验测得的固有频率发生变化。此时若仍按平动的运动方程反推减震器参数,则会发生偏差。