连续参数型动力吸振器吸振效果分析

为了提升参数型动力吸振器的吸振效果,文中提出一种用于控制杆纵向模态振动的连续参数型悬臂梁动力吸振器。分析了杆纵振和吸振器弯曲振动的模态参数;建立广义坐标下杆-动力吸振器耦合振动系统的数学模型,得出传到基础的力与激振力传递率的解析表达式,得到连续参数型动力吸振器进行模态振动控制需满足的条件,给出吸振器的设计实例;分析了吸振器的吸振效果,探讨了安装位置对吸振效果的影响。结果表明:连续参数型悬臂梁动力吸振器可同时控制杆的多阶模态振动,并给出有效吸振的频率范围,将吸振安装到杆的前端,可增大有效吸振带宽。     

基于动力吸振器的整车平顺性研究

为了提高大型运输车行驶中的平顺性,提出将动力吸振器应用于整车振动控制方法.以9自由度整车-路面耦合模型为基础,建立含有动力吸振器的13自由度整车-路耦合动力学方程,运用遗传算法对动力吸振器的相关参数进行优化,并对动力吸振器安装位置和车辆不同速度进行数值仿真分析.经过对比分析,结果表明:动力吸振器能够明显改善车辆的平顺性...     

基于多目标遗传算法的二自由度动力吸振器优化设计

针对实际工况中常见的具有平移和绕质心转动两个自由度的无阻尼主系统,提出了一种二自由度动力吸振器,通过对吸振器刚度和阻尼的优化,使主系统获得良好的减振效果。用位移、加速度、角位移和角加速度对主系统振动进行评价并作为优化目标。采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)解决4个优化目标、3个设计变量的多目标优化问题,得到含有60个解的Pareto最优解集。用熵权TOPSIS法对Pareto最优解进行排序,选取最优解作为动力吸振器优化设计的解。对动力吸振器进行仿真分析,频域仿真结果和随机激励下的时域仿真结果表明:参数优化后的动力吸振器使得主系统的4个振动评价指标均大幅降低,二自由度动力吸振器的振动控制效果良好,NSGA-Ⅱ和熵权TOPSIS联合优化方法适用于二自由度动力吸振器的优化设计。     

双振子动力吸振器设计与仿真分析

针对传统振子吸振器单频吸振的局限性,以及为减小薄板结构的振动响应,基于单振子模型建立双振子多频动力吸振器。先介绍了双振子动力吸振器的模型,采用弹簧-质量单元构成吸振系统对振动能量进行吸收;再介绍模型参数的确定方法;最后,利用有限元软件对双振子模型的吸振效果进行仿真分析。仿真分析结果表明:所设计的双振子吸振器具有较好的吸振作用,且具有结构简单、安装方便的优点。     

使用动力吸振器降低轴系纵振引起的水下结构辐射噪声研究

以带有推进轴系的单层锥柱结合壳体为研究对象,用FEM/BEM方法计算轴系纵振激励导致的结构水下振动与声辐射响应.为了降低结构水下辐射噪声,在推进轴系上安装动力吸振器,分析了动力吸振器质量、阻尼和个数对水下结构辐射噪声特性的影响.数值计算结果表明,动力吸振器的减振效果具有较强的频率选择性,吸振频率相同的条件下,可以通过增加动力吸振器的质量、阻尼和吸振器的个数来改善水下结构的辐射噪声.     

飞机壁板附加动力吸振器后的振动与声辐射

本文运用模态分析方法系统分析了飞机壁板附加动力吸振器前后的结构振动特性，推导出了动力吸振器减振降噪量公式，并对动力吸振器各能数以及安装位置对其减振降噪效果的影响进行了分析和讨论。在此基础上设计了适合于飞机壁板安装的动力吸振器，并进行了实验室实验和飞机了飞行试验。结果表明，动力吸振器用于抑制飞机壁板的振动与声辐射具有良好的前景。     

钢轨底部动力吸振器对钢轨振动与噪声的影响

为分析钢轨底部动力吸振器对钢轨振动特性和声辐射特性的影响,建立钢轨振动-声辐射模型.首先,根据铁路板式轨道实际拓扑结构建立三维实体有限元模型,采用直接法求解钢轨结构的特征值问题;其次,计算分析了钢轨在垂向单位力激励下的导纳特性与振动衰减率;再次,利用轮轨滚动噪声预测模型计算分析了动力吸振器对钢轨声辐射功率的影响;最后,对轨底动力吸振器的参数影响进行了分析.结果表明:轨底动力吸振器的减振频段为750～1 650 Hz,降噪频段为800 Hz以上;吸振器的质量比越大其减振降噪水平越高,但减振降噪水平的提高效率越低;在一定范围内适当增大吸振器刚度可略微提高降噪水平,但是刚度过大会加剧钢轨的振动及其纵向传播;阻尼系数影响减振降噪作用频率的带宽,需要保证足够大且与吸振器质量、刚度相匹配.对钢轨底部动力吸振器减振降噪作用和参数影响的计算分析可以为钢轨轨底动力吸振器的参数设计以及低噪声钢轨的选型提供一定的参考.     

非线性吸振结构的吸振控制研究

被动式吸振器中,由单自由度被动式吸振器结构延伸出来许多该类型的被动式吸振器,但在复杂的实际应用中,其实际应用有待研究。针对低频段(小于400Hz)的振动控制问题,以泡沫作为弹性层,形成非线性吸振结构试样,分别研究质量块的厚度、弹性层的厚度、横截面积等因素对试样吸振性能的影响。结果发现试样的固有频率受刚度和质量共同影响;弹性层厚度增加,对应钢条的振动响应呈降低趋势。     

多自由度振动系统动力吸振器参数优化设计方法及分析

建立了多自由度振动系统动力吸振器参数优化设计方法，并进行了实例计算与分析。该方法具有通用性强，计算效率及精度高的特点。     

两自由度系统的动力吸振器参数最优化设计

以附有动力吸振器的两自由度振动系统作为研究对象，利用达朗伯原理建立了数学模型，并进行无量纲化运算。针对动力吸振器的4个参数（κ，γ，δ，μ），综合运用变度量法中的Davidon-Fletcher-Powell（DFP）法、罚函数法、一维搜索法进行最优化设计，利用Matlab和Visual C＋＋混合编程实现计算。计算结果表明：4个参数的收敛情况各有不同，γ和δ都趋于定义域的上限，而μ和κ则趋于一个定值。该结论对于在实际应用中合理设计动力吸振器的的参数、最大限度地抑制相关振动具有重要意义。     

Application of DVA theory in vibration reduction of carbody with suspended equipment for high-speed EMU

The theory of dynamic vibration absorber (DVA) was applied to restrain the vibration of carbody for high-speed electric multiple unit (EMU). The carbody was modeled as an Euler-Bernoulli beam with the equipment mounted on the chassis regarded as a DVA. Suspension parameters of the equipment were optimized based on the modal analysis of the beam and parameter optimization of the DVA. Vertical motion equations of the carbody and equipment were derived to study the effect of the suspension parameters on the vibration of carbody, which included the suspension frequency, damping ratio, mounting position and mass. Then a 3D rigid-flexible coupled vehicle system dynamics model was built to simulate the response of carbody and equipment to track excitation. The results show that the equipment mounted on the carbody chassis can be regarded as a DVA to reduce the flexible vibration of carbody, and the optimum suspension frequency can be calculated theoretically with the first-order vertical bending mode of carbody considered. Heavy equipment should be mounted to the carbody center as close as possible to obtain a significant vibration reduction, while light equipment has quite limited contribution to that. Also, a laboratory test was conducted on the full-scale test rig which shows a good agreement with the theoretical analysis and dynamic simulations. The faster the vehicle runs, the more significant are the advantages of the elastic suspension.     

常扰力下单桩竖向振动非线性分析

将常扰力信息处理上的单桩视为非线性单自由度体系，采用等效线性化方法，列出非线性振动微分方程。利用动力反应曲线的几何性质反演计算各振动参数，并由模型桩动力试验实测结果加以验证。     

无阻尼多自由度动力减振器参数研究与应用

目的提出无阻尼多自由度动力减振器（功扒4DOF）最佳减振参数的确定方法．方法通过理论分析无阻尼3个自由度动力减振器（DA3DOF）减振弹簧在有限相等变形条件下的减振器最小总质量计算，推广到无阻尼多自由度动力减振器参数的确定．结果无阻尼3个自由度动力减振器在前两个减振质量块趋近于零，第3个质量块趋近于单自由度动力减振器（DASD—OF）质量的1／3时。减振系统获得最小总质量。此时子系统最大变形为无阻尼DASDOF的3倍．结论将结果推广到无阻尼多自由度动力减振器（DAMDOF），表明可通过刚性接点连接和改变弹簧方向增大弹簧总长度，减少减振总质量，研究结果对于实际应用有指导意义．     

含多裂纹悬臂梁的振动分析

基于Bernoulli—Euler梁振动理论,以等效扭转弹簧模拟裂纹引起的局部软化效应。推导了双裂纹悬臂梁的解析特性方程,提出了识别裂纹参数的“特征方程曲线交点法”。通过数值模拟计算,讨论了裂纹位置与裂纹深度对梁的固有频率的影响。应用有限元软件ANSYS对双裂纹悬臂梁进行模态分析,将得到前3阶固有频率作为实测参数,代入双裂纹悬臂梁的特征方程,通过绘制特征方程曲线图,通过交点确定第2条裂纹参数,最后利用数值算例验证了该方法的有效性。     

减振器安装位置对钻柱纵向振动影响的研究

从2004年至2005年初,在塔里木油田共发生了6起石油减振器断裂失效事故,其中花键筒母扣根部断裂占了4起,油缸母扣根部断裂1起,芯轴断裂1起.针对上述事故,通过研究建立减振器安装位置不受限制、钻杆和钻铤长度可任意变化的整体钻柱纵向振动分析数学模型,确定了该模型的计算方法;拟定出计算用钻具组合及计算用井深;由计算机模拟分析得到在不同转速和减振器在不同安装位置情况下的计算值,由此得出结论:减振器安装在钻头上方不同的位置,可达到不同的减振效果和变化的钻头破岩冲击动载,进而确定出减振器的最佳安装位置;减振器安装在最佳位置,减振效果将提高几倍至十几倍,同时在不加大钻压的情况下可提高钻头的破岩能力.减振器最佳安装位置的钻柱新组合在塔里木油田大北3井现场试验获得成功,表明其研究具有广阔的应用前景.     

基于极点配置参数优化的压电分流阻尼抑振研究

从结构的力平衡方程、压电元件的电荷平衡方程出发,结合压电分流电路的电压平衡关系,建立了包含RL串联压电分流电路的机电耦合系统的数学模型,并进一步推导出系统的传递函数。以系统自由振动响应的衰减系数最大化为优化目标,采用极点配置参数优化方法对传递函数中的参数进行优化分析,求解出压电分流电路中电感元件和电阻元件的优化值。将分析结果应用于一柔性悬臂梁结构的振动响应抑制实验取得了良好的抑振效果,验证了用极点配置参数优化法进行压电分流阻尼振动控制系统设计的有效性。     

动力吸振器在后桥振动控制中的应用

对某汽车后驱动桥总成进行了传动系台架试验,发现振动频率为165Hz附近存在异常振动区。通过有限元模态计算以及台架约束模态试验确定该频率为后桥一阶弯曲模态频率。针对此共振频率设计了一款最佳调谐的阻尼式动力吸振器,并进行虚拟样机模拟验证和样件实物台架试验效果验证。结果表明:该吸振器减振效果良好,因为实车约束一阶模态频率与台架约束一阶模态频率相近,且该吸振器有效频带较宽,故其在实车上也会具有良好的减振效果。     

Research on active vibration control on a piezoelectric intelligent flexible beam

The principles and methods of active vibration control on a flexible cantilever beam using piezoelectric patches as actuators is studied. Active control of the first two modes of the flexible cantilever beam is implemented based on the independent modal control law. Experimental results show that the structural damping of the flexible cantilever beam is effectively improved and an excellent degree of vibration suppression is achieved with the active vibration control strategy.