磁悬浮浮筏隔振系统传递特性研究

设计了一种磁悬浮隔振器, 并与被动隔振器并联应用于浮筏系统, 建立了磁悬浮浮筏隔振系统的动力学模型.通过Adams软件仿真, 得到不同刚度下浮筏隔振系统传递率曲线.仿真结果表明:由于磁悬浮隔振器的刚度阻尼可主动控制, 磁悬浮浮筏隔振系统在脉冲激励信号作用下, 在宽频域内具有良好的隔振性能.     

橡胶弹簧隔振特性及其影响因素研究

针对工程机械和轨道交通中的振动隔离问题,以橡胶弹簧隔振系统为研究对象,采用理论推导、仿真分析和试验验证相结合的方法,研究了橡胶弹簧的隔振特性及其影响因素.建立了橡胶弹簧的本构方程,提出了橡胶弹簧隔振特性的理论计算方法,进行了橡胶材料的力学特性试验,并结合橡胶弹簧隔振系统的有限元模型,通过仿真分析得出如下结论:橡胶弹簧的隔振特性随激励频率、隔振系统质量、橡胶弹簧刚度和阻尼的变化而变化,且其绝对传递率随橡胶弹簧刚度和阻尼的增加而增大,随隔振系统质量的增大而减少,当激励频率小于28.3rad/s时,绝对传递率随激励频率的增加而增大,当激励频率为28.3rad/s时,绝对传递率达到最大值,当激励频率大于28.3rad/s时,绝对传递率随激励频率的增大而减少.     

库仑摩擦阻尼新型复合隔振器的摩擦副特性分析

本文针对模型平台系统的结构和受力情况,应用当量粘性阻尼理论,对基于摩擦耗能机理的导弹惯性平台隔振器中的一种具有振幅反馈机制的库仑摩擦阻尼隔振器进行了理论建模.推导了隔振传递率的一般公式,研究了系统共振传递率与摩擦副材料(即摩擦系数)之间的关系,给出了模拟值与试验值,验证了理论与试验的一致性.     

多自由度隔振系统的隔振效率

文献给出了有阻尼单自由度隔振系统隔振效率的计算公式。但实践中,环境扰动通常是多方向的,且有耦合振动存在。本文给出了隔振系统为有阻尼多自由度系统时,各振动方向上隔振效率的计算公式。     

纳米级微动试验台隔振理论研究

隔振技术是纳米技术中的关键问题之一。通过二维隔振系统的力学分析，设计出了纳米级微动态试验台的隔振系统。该系统具有良好的隔振效果，对超精密机床、超精定位机构等的超低传递率隔振设计有一定的参考价值。     

基于复刚度模型的金属橡胶隔振系统的研究

为了解决由于金属橡胶材料内部的干摩擦而产生的非线性阻尼的描述问题,采用复刚度模型,根据能量等效原则,求解了干摩擦阻尼系统的当量粘性阻尼系数,并从应用的角度,分析了干摩擦阻尼系统的动态力学性能,建立了基于复刚度模型的金属橡胶干摩擦阻尼隔振系统的运动微分方程,并对方程的求解方法进行了探讨．结果表明,采用复刚度模型可以更加准确地描述金属橡胶干摩擦阻尼系统的动态特性,求解方法是可行的,可以大大减少实验工作量．     

动力总成悬置系统隔振性能参数优化

为提高悬置系统的隔振性能,基于隔振原理,分别建立6自由度动力总成悬置模型和包括车架的12自由度整车模型。以各悬置元件的刚度为设计变量、悬置元件的变形量为约束条件、悬置支撑处响应力最小为优化目标,采用序列二次规划法对6自由度悬置模型进行参数优化并获得系统的最优刚度值。基于12自由度整车模型,分别对优化前后系统的隔振传递率进行比较,优化后的隔振传递率最大降低了7.4%,改善了整车的NVH特性。     

渤海某平台磁流变智能阻尼隔振控制

目的 研究了利用主动变阻尼控制系统优化方法设计磁流变智能阻尼隔振平台结构，为实际工程利用磁流变阻尼器为结构减振设计提供方法。方法 采用ANSYS软件提供的结构刚度矩阵庞大，不易进行半主动和主动控制系统设计，根据ANSYS有限元分析提炼出简化计算模型，基于主动最优控制设计方法，设计了磁流变阻尼隔振系统，进行了冰激振动和地震动作用下的磁流变阻尼智能振动控制反应分析．结果 该平台半主动磁流变阻尼隔振体系对导管架端帽处最大位移和甲板处最大加速度均有很好的控制效果，隔振层位移满足采油工艺要求．结论 主动最优控制设计方法是一种很好的设计方法，具有广泛的应用前景；对于平台结构半主动磁流变智能阻尼隔振体系是较好的控制方案．     

应用传递矩阵法分析复杂系统的隔振效果

应用传递矩阵法分析弹性底座、非对称多支承复杂系统的隔振效果,揭示了附加小中间质量对具有一个对称面的复杂隔振系统的影响规律,应用优化方法探讨了复杂隔振系统的逆设计问题。最后由计算机确定系统的最佳设计参数,并给出各种传递输出量的性能曲线,为解决非对称系统隔振设计问题提供了一种理论分析方法。     

基于惯容器的动力反共振隔振器隔振特性分析

基于一种新型惯性元件——惯容器,设计一种新型动力反共振隔振器,研究该隔振器的低频线谱隔振性能,为舰船动力设备的低频线谱隔振研究提供新思路和理论借鉴。考虑隔振基础的非刚性,建立了此种隔振器的动力学模型,分析了系统的动力学特性和振动传递特性,讨论了相关元件参数(弹簧刚度,阻尼系数,惯容值等)对隔振器隔振性能的影响。分析表明并联惯容器后可使隔振器的固有频率降低,使得隔振器具有更低的隔振频段;同时可形成一个反共振频率,当激振频率在该反共振频率附近时具有优良的隔振性能,从而实现良好的低频线谱隔振。     

High-static-low-dynamic-stiffness vibration isolation enhanced by damping nonlinearity

High-static-low-dynamic-stiffness(HSLDS) nonlinear isolators have proven to have an advantage over linear isolators, because HSLDS nonlinear isolators allow low-frequency vibration isolation without compromising the static stiffness. Previously, these isolators have generally been assumed to have linear viscous damping, degrading the performance of the isolator at high frequencies. An alternative is to use nonlinear damping, where the nonlinear behavior is achieved by configuring linear dampers so they are orthogonally aligned to the excitation direction. This report compares the performances of single-stage and two-stage isolators with this type of damping with the corresponding isolators containing only linear viscous damping. The results show that both isolators with linear viscous damping and nonlinear damping reduce the transmissibility around the resonance frequencies, but the results show that the isolators with nonlinear damping perform better at high frequencies.     

Vibration transmissibility characteristics of smart spring vibration isolation system

The objective of this work was to study the vibration transmissibility characteristics of the undamped and damped smart spring systems. The frequency response characteristics of them were analyzed by using the equivalent linearization technique, and the possible types of the system motion were distinguished by using the starting and ending frequencies. The influences of system parameters on the vibration transmissibility characteristics were discussed. The following conclusions may be drawn from the analysis results. The undamped smart spring system may simultaneously have one starting frequency and one ending frequency or only have one starting frequency, and the damped system may simultaneously have two starting frequencies and one ending frequency. There is an optimal control parameter to make the peak value of the vibration transmissibility curve of the system be minimum. When the mass ratio is far away from the stiffness ratio, the vibration transmissibility is small. The effect of the damping ratio on the system vibration transmissibility is significant while the control parameter is less than its optimal value. But the influence of the relative damping ratio on the vibration transmissibility is small.     

基于主动控制优化被动黏滞阻尼器及混合隔震研究

针对隔震结构在超防烈度下隔震层位移响应过大问题,提出了基于主动控制算法优化被动粘滞阻尼器的策略。并将被动粘滞阻尼器安装于基础隔震结构形成被动混合控制结构,采用此被动混合控制能够基本实现主动混合控制的控制效果,实现以更加经济简便的方式解决隔震结构在超防烈度下隔震层位移响应过大问题。首先将主动控制装置设置于隔震层形成主动混合隔震控制体系,采用主动控制算法获取隔震层主动控制力与速度特性,其次,利用主动控制力与速度关系曲线,通过最小二乘法拟合被动粘滞阻尼器的最优阻尼系数与速度指数,最后将设计出的被动粘滞阻尼器安装于隔震层,形成被动混合隔震控制体系。以一栋七层基础隔震结构为受控模型,通过对主动混合隔震控制体系与被动混合隔震控制体系的仿真分析可知：主动混合隔震控制对隔震层位移的减震率分别为39.41%,45.04%及55.54%;被动混合隔震控制对隔震层位移的减震率分别为36.40%,44.30%及52.51%;被动混合隔震控制对于隔震层位移的减震率能够达到主动混合隔震控制效果的90%以上,被动混合隔震控制对于隔震层加速度响应的减震率能够达到主动混合隔震控制的60%以上,被动混合控制也同样实现了减小隔震层地震响应的同时不增加上部结构的响应,依据主动控制算法设计的被动粘滞阻尼器形成的被动混合控制结构能够基本实现主动控制的效果。说明依据主动控制设计被动粘滞阻尼器实现主动控制效果的思想的可行性。     

大型履带推土机橡胶缓冲性能分析及参数优化

分析了大型履带式推土机应用的橡胶缓冲减振新技术的减振性能，提出了各参数取值必须符合减振作要求及结构约束。在此基础上对橡胶缓冲装置的结构参数进行了优化。     

整星隔振器性能及阻尼可靠性实验分析

为保证卫星成功发射,应用整星隔振方法改善卫星在升空过程中其所处恶劣的动力学环境,降低卫星由于运载火箭激励而引起振动的幅值.通过隔振器传递率特性实验,可以证明添加隔振器后卫星顶端的响应幅值比未隔振前大幅降低.添加隔振器后的随机实验表明,在随机激励下,隔振器的隔振效果可以满足发射要求.此外,通过对隔振器阻尼可靠性问题的讨论,证明在隔振器少量阻尼元件失效条件下,隔振器性能变化不大,可以满足卫星发射对隔振器的冗余性能要求.     

考虑桩体剪切变形的分数导数黏弹性土层中单桩水平振动

建立了分数导数黏弹性（FDV）土层的水平振动控制方程,在Novak平面应变假定的基础上,求得FDV土体的水平动力等效刚度和阻尼.利用等效Winkler动力弹簧-阻尼器模型描述桩基和土体之间的动力相互作用,将桩体简化为Timoshenko梁模型,在同时考虑桩体弯曲和剪切变形的情况下建立了单桩水平振动的控制方程,求得了考虑桩体剪切变形的FDV土层中单桩的水平动力阻抗,讨论了分数导数的阶数、土体本构模型参数和桩体剪力形状系数对桩顶水平动力阻抗的影响.研究表明：对FDV土层中单桩的水平动力阻抗,采用Euler梁模型和Timoshenko梁模型得到的结果存在较大差异;分数导数的阶数主要对桩顶水平动力阻抗随频率变化曲线的峰值有的影响;FDV土体本构模型参数Tσ/Tε越小,桩顶的水平动力阻抗越大.桩体剪力变形系数对桩顶水平动力阻抗有较大影响.     

饱和黏弹性土中端承桩扭转振动的对比分析

采用Kelvin模型模拟饱和土体和桩的相对滑移,在频率域内研究了饱和黏弹性土层中端承桩的扭转耦合振动.饱和土体的力学行为利用Biot模型描述.将土骨架视为具有分数阶导数本构的黏弹性体,采用Novak薄层法,得到了桩扭转振动时饱和黏弹性土层的动力阻抗.利用Euler-Bernoulli杆模型模拟桩的力学行为,给出了饱和分数导数黏弹性土层中端承桩扭转振动的分析方法和桩顶动力复刚度的解析表达式.在此基础上,分别对以下几个方面进行了对比分析：经典弹性模型、分数导数黏弹性模型和标准线性固体模型的结果;三维模型和薄层法的结果;桩土界面有无相对滑移的结果.考察了分数导数模型参数、饱和土和桩各参数对桩顶刚度因子和等效阻尼的影响.结果表明：在高频处完全接触条件下桩顶刚度因子和等效阻尼的振幅小于滑移条件下;随着阶数和材料参数比的增加,桩顶刚度因子和等效阻尼都有所减小.     

相邻结构之间的互助耗能减震

提出在相邻结构之间安装粘滞阻尼系统或摩擦阻尼系统,利用结构之间的较强烈的相对运行耗散地震能量,达到减震的目的,利用计算机算法求解了最优粘滞阻尼和摩擦阻尼参数。     

Resonance and Bifurcation of Fractional Nonlinear Systems with Power Damping Term for Robot Grinding

A fractional nonlinear system with power damping term is introduced to study the forced vibration system in order to solve the resonance and bifurcation problems between grinding wheel and steel bar during robot grinding. The robot, grinding wheel and steel bar are reduced to a spring-damping second-order system model. The implicit function equations of vibration amplitude of the dynamic system with coulomb friction damping, linear damping, square damping and cubic damping are obtained by average method. The stability of the system is analyzed and explained, and the stability condition of the system is proposed. Then, the amplitude-frequency characteristic curves of the system under different fractional differential orders, nonlinear stiffness parameters, fractional differential term coefficients and external excitation amplitude are analyzed. It is shown that the fractional differential term in the dynamic system is the damping characteristic. Then the influence of four kinds of damping on the vibration amplitude of the system under the same parameter is investigated and it is proved that the cubic damping suppresses the vibration of the system to the maximum extent. Finally, based on the idea that the equilibrium point of the system is the constant part of the Fourier series expansion term, the bifurcation behavior caused by the change of damping parameters in linear damping, square damping and cubic damping systems with different values of fractional differential order is investigated.     

分数导数粘滞阻尼器减震结构的随机地震响应与等效阻尼

对分数导数粘滞阻尼器单自由度耗能结构的随机地震响应与等效阻尼进行了系统研究。建立了结构运动方程;应用随机平均法,将结构响应幅值近似为扩散过程,获得了结构位移与速度联合概率密度函数和位移、速度响应方差的解析解;基于与随机平均分析完全相同的等效准则,建立了可直接应用反应谱法的上述阻尼器的等效阻尼计算公式,算例分析表明了所得公式的合理性。