恢复力曲面法在颗粒阻尼器研究中的应用

恢复力曲面法在颗粒阻尼器研究中的应用

论文摘要

颗粒阻尼技术是一种无源振动控制技术,因为它的运动规律和耗能原理极为复杂,所以本文提出了利用恢复力曲面法(Restoring force surface method)来解决颗粒阻尼器的参数识别问题。而就我们所能涉及的文献来看,本文的工作是恢复力曲面法在颗粒阻尼器研究方面的首次尝试。针对颗粒阻尼器这样一个特殊的结构,本文在一般恢复力曲面法的基础上对方法做了修改:在恢复力中加入了加速度的影响。并以悬臂梁附加颗粒阻尼器为试验验证模型,用恢复力曲面模型识别了颗粒阻尼的等效阻尼比,结果表明:对于颗粒阻尼器的识别问题,修改后的恢复力曲面法要优于修改前的一般方法。颗粒阻尼器的等效阻尼比和诸多因素有关,本文通过改变颗粒体的几何尺寸,颗粒体的填充质量、填充率,以及振动水平,研究得到颗粒阻尼器的等效阻尼比以及等效质量随这些因素的变化关系:a)填充率在50%到80%的情况下,等效阻尼比随外激振力功率的增加先增加后减小;而90%的填充率情况下,等效阻尼比随激振功率的增加一直呈增加的趋势;b)等效阻尼比随着填充质量的增加而增加;c)填充的颗粒体的几何尺寸越小其阻尼性能越优越;d)等效质量随着外激振力功率的增加而减小,且填充质量大的颗粒阻尼器其等效质量也相应的大。恢复力曲面法成功解决了颗粒阻尼振动系统的参数识别问题,为颗粒阻尼器的研究提供了一种可行的方法。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 颗粒阻尼技术研究的历史和现状
  • 1.3 颗粒阻尼技术有待解决的几个问题
  • 1.4 本文主要研究内容
  • 第二章 恢复力曲面法原理
  • 2.1 引言
  • 2.2 一般恢复力曲面法基本原理
  • 2.3 单自由度系统的直接参数估计
  • 2.4 绘制恢复力曲面
  • 2.4.1 Grawley-O’Donnell 法绘制恢复力曲面
  • 2.4.2 恢复力曲面的剖面
  • 2.5 针对颗粒阻尼系统的恢复力曲面法
  • 2.6 颗粒阻尼器等效阻尼比的计算
  • 第三章 试验数据的处理方法和恢复力曲面法程序的编写
  • 3.1 滤波
  • 3.2 数值积分和微分
  • 3.2.1 时域上的数值积分
  • 3.2.2 时域上的数值微分
  • 3.3 恢复力曲面法程序的编写
  • 第四章 颗粒阻尼器等效阻尼比的辨识
  • 4.1 试验设备及试验过程
  • 4.1.1 试验模型和设备
  • 4.1.2 试验过程
  • 4.2 恢复力曲面法程序准确性的验证
  • 4.3 颗粒阻尼器等效阻尼比的辨识
  • 4.3.1 验证改进后的恢复力曲面法和改进前的一般方法的优劣
  • 4.3.2 同一个颗粒阻尼器在不同的激振力功率下的等效阻尼比
  • 4.3.3 相同的填充率和颗粒体几何尺寸,不同的填充质量,颗粒阻尼器的等效阻尼比的关系
  • 4.3.4 相同的颗粒填充率和填充质量,不同的颗粒体几何尺寸,颗粒阻尼器的等效阻尼比的关系
  • 4.3.5 相同的填充质量和填充颗粒体几何尺寸,不同的填充率,颗粒阻尼器等效阻尼比的关系
  • 4.4 结论
  • 第五章 工作总结与展望
  • 工作总结
  • 工作展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在学期间的研究成果及发表的学术论文
  • 相关论文文献

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