垂直主振系冲击消振理论研究

基于主振系的传递函数对垂直冲击消振系统的时域响应进行理论推导;在建模的基础上,应用MATLAB语言开发简明实用的仿真软件,通过一个算例全面研究质量比、冲程、恢复系数、激励力和激励频率对减振效果的影响;为冲击消振器结构设计的参数优化和预报减振效果提供了依据.     

《悬臂梁冲击消振系统实验分析》

对悬臂梁冲击消振系统进行实验研究，测量振动系统的减振位移响应，分析了主要实验现象。     

冲击消振系统动力学初探

通过数值分析获得冲击消振系统典型的稳定周期响应相轨图，在相轨图中直接观察倍周期分叉，并在庞加莱（Poincare）截面中显示了该振冲系统的混沌运动性质。     

简谐激励驱动下垂直冲击消振系统的稳态响应分析

运用迭代映射及其稳定性分析原理,分析了在简谐激励驱动下垂直冲击消振系统,稳定周期锁频响应存在条件及其向混沌转变的一般规律。对典型的二阶主振系进行了数值分析,得出几个对消振效果影响较大的稳态周期锁频响应区域的详细数值结果。初步讨论了稳态周期锁频响应区域和附近的消振效果及其变化规律。     

有限周期梁用动力消振器抑振的特性

本文用弯曲波方法导出了多支承梁加动力消振器位移响应的普遍表达式。理论分析发现了周期结构用动力消振器抑制振动的一些新特性：（１）仅用一个动力消振器可抑制周期结构对应传递频带内的一组共振峰。被抑制的共振峰的数量与跨距的数量和消振器的布置位置有关；（２）动力消振器调谐频率与对应传递频带的第一个共振频率相关联。当动力消振器与作用在梁上的外载荷作用在同一点时，最佳调谐频率比总是大于１，否则最佳调谐频率比小于１。     

冲击消振器Lyapunov指数谱及其非线性特性的研究

通过在碰撞约束面引入Poincaré映射,将连续动力系统转化为离散动力系统的方法。讨论了冲击消振器碰撞振动系统的Lyapunov指数谱计算方法,将系统的Lyapunov指数谱图与系统全局分叉图进行分析比较,验证了利用Lyapunov指数谱图分析系统稳定性方法的正确性,同时给出了冲击消振器在选定参数下的非线性特性。     

热声斯特林发动机系统起消振过程研究

在自行研制的1台行波型热声斯特林发动机上考察其起振和消振行为。针对不同的加热功率和充气压力，系统地研究了起消振过程中的温度、压力变化特性，着重分析了滞后回路形成的过程和影响热声系统滞后回路的因素，指出滞后回路存在的条件，对深入理解热声系统的起消振行为具有参考意义。     

热声斯特林发动机系统的起消振过程研究

在自行研制的1台行波型热声斯特林发动机上考察其起振和消振行为.针对不同的加热功率和充气压力下,系统地研究了起消振过程中的温度、压力变化特性,着重分析了滞后回路形成的过程和影响热声系统滞后回路的因素,指出滞后回路存在的条件,对深入理解热声系统的起消振行为具有参考意义.     

简支梁在列车荷载下的共振与消振效应

对简支梁在移动荷载(单个移动力、等间距移动荷载列及列车荷载)下的振动进行了分析,得到了以桥梁自由振动方式表达的响应理论解。通过振动响应分析,得出了任一模态下简支梁共振及两类消振效应的发生条件,并阐明了它们的发生机理。第一类消振只与单个荷载的移动速度有关,第二类消振发生在两个荷载之间,并与它们的间距相关。当共振与消振条件同时满足时,共振将受到抑制,出现共振消失现象。用数值分析计算了一座19.1m简支梁桥在高速列车通过时的动力响应,并从单个轮对所引起的桥梁位移时程出发进一步说明了共振与消振机理和此时桥梁的响应特点,对解析结果进行了验证。     

热声系统起振消振行为的实验研究

对热声系统的起振与消振行为进行了实验研究,发现在的热声振荡滞后回路。研究了不同加热方式（对称加热与单向加热）及充气压力时滞后回路的影响,得出一些令人感兴趣的结论。     

基于硅油减振器的螺纹旋风铣削刀盘系统抑振研究

螺纹旋风铣削的多刀具断续切削方式将加剧刀盘与工件间的交互冲击,引起刀盘系统的扭振,影响加工质量。以旋风铣削刀盘系统为研究对象,针对其在周期性切削力矩下发生扭振的特点,提出在铣削刀盘上安装硅油式减振器的抑振方案,进而建立基于硅油式减振器的旋风铣削刀盘系统动力学模型,对模型进行幅频特性分析,并对有无减振器两种方案下旋风铣削刀盘系统的动力学响应特性进行分析,以研究硅油式减振器对旋风铣削刀盘系统的减振效果。结果表明：硅油式减振器可有效地减小旋铣刀盘系统在不同切削频率下的振幅。当系统发生共振时,基于硅油式减振器的旋铣刀盘系统的响应幅值可降至7.10×10-4rad,降低了刀盘系统的扭振对螺纹工件加工质量和刀具寿命等的影响。     

新型缓冲阻尼器设计及其冲击响应特性研究

针对强冲击环境下设备防护问题,提出一种新型缓冲阻尼器。该阻尼器依据环形间隙阻尼系数计算公式,以双出杆阻尼器为改进基础并利用弹性力与阻尼力相位差原理而设计。通过单自由度数学模型计算分析了新型缓冲阻尼结构的冲击响应与自身特性。结果表明,相比于双出杆流体阻尼器,该阻尼器在保证不增加绝对加速度与相对位移幅值的前提下,可有效降低残余响应,被隔离体复位时间缩短48%。在特性分析中,相比双出杆流体阻尼器,新型阻尼器耗能增加了28%,两者阻尼力最大相差470 N。根据正、负双波试验的结果,说明了数值仿真可以较为准确地描述新型缓冲阻尼器在冲击下的响应特性,同时,也验证了该缓冲器具有较好的抗冲减振能力。     

火炮磁流变后坐阻尼器的设计与可控性分析

以高冲击、高速环境下的某口径火炮反后坐装置为研究对象,讨论了后坐阻力对火炮静止性和射击稳定性的影响,研究了磁流变阻尼器对火炮后坐运动的控制作用。设计了火炮磁流变后坐阻尼器及冲击试验平台;考虑冲击载荷激励下惯性力的影响,建立了火炮反后坐装置动力学模型并进行了计算仿真,对所设计长行程磁流变阻尼器进行了冲击试验,测试其在冲击载荷下的动态特性,并进行了后坐过程半实物仿真控制。试验结果表明设计的长行程火炮用磁流变阻尼器可有效抑制冲击载荷激励作用,为进一步实现火炮后坐力与行程控制的一体化设计和工程应用奠定了基础。     

活性炭碰撞阻尼性能试验研究

将活性炭颗粒作为减振剂,置入颗粒阻尼器与颗粒碰撞阻尼器中,通过试验研究这两类阻尼器对主振系统的减振性能,并将试验结果与多体碰撞阻尼器进行对比。结果表明,颗粒阻尼器的减振效果明显比多体碰撞阻尼器差;颗粒碰撞阻尼器虽然比多体碰撞阻尼器的减振效果稍差,但对抑制多体碰撞阻尼器的强非线性有着良好的效果,并且在一定的共振区域内,颗粒填充率对于颗粒碰撞阻尼器也存在一个最佳值。     

碰撞阻尼器对机翼／外挂系统颤振半主动抑制分析

本文在碰撞阻尼器引入机翼/外挂系统的基础上,分析了碰撞间隙对机翼/外挂系统颤振速度的影响,建立了半主动抑制颤振模型,用增益调度控制方法对带碰撞阻尼器的机翼/外挂系统进行反馈控制。结果表明,机翼/外挂系统颤振速度大大提高。     

某飞行器用金属橡胶材料抗冲击实验研究

以某飞行器控制部件抗冲击金属橡胶隔振器的具体需求为背景,设计了一种新型金属橡胶抗冲击阻尼器.通过对金属橡胶阻尼器抗冲击系统分析,对该抗冲击系统进行了建模与实验研究,设计了冲击实验方案,并给出了实验结果及其频谱分析.研究结果表明金属橡胶阻尼器能够有效地对冲击栽荷进行隔离,为实际应用阻尼器改善飞行器抗冲击能力提供了依据.     

非牛顿流体阻尼器冲击缓冲实验及其建模仿真

建立一种用于描述非牛顿流体阻尼器的冲击缓冲过程的数学模型,并对阻尼器进行相应的实验。利用实验结果对模型参数进行辨识,获得碰撞环节参数及阻尼器的阻尼系数和速度指数。结果表明,这种抗冲类阻尼器与普通流体阻尼器的设计不同,它需考虑碰撞环节的参数,而这些参数对碰撞冲击力峰值具有很大的影响。在缓冲环节中,阻尼力随时间延长近似线性下降,阻尼器具有良好的耗能特性。研究结果对抗冲类阻尼器的设计提供参考。     

颗粒阻尼器布置方案对其减震效果影响研究

为明晰建筑结构用颗粒阻尼器布置方案对其减震控制效果的影响规律。以某1∶30比例缩尺钢筋混凝土框架结构为研究对象,设计制作了可用于缩尺模型的刚性连接颗粒阻尼器,结合建筑结构减震需求,对颗粒阻尼器的布置方案进行了设计,通过振动台试验研究了布置位置和阻尼器数量等参数对颗粒阻尼器减震控制效果的影响。结果表明:颗粒阻尼器布置位置处的结构均方根位移响应和峰值位移响应均有所降低,阻尼器减震控制效果良好;阻尼器布置位置对颗粒阻尼器减震控制效果影响显著,阻尼器宜布置于结构位移响应较大的位置,合理的阻尼器布置方案能够有效地控制结构的扭转响应;随附加颗粒阻尼器数量的增加,颗粒阻尼器对结构位移响应的减震控制效果提高,建筑结构可用附加质量比范围内,阻尼器布置数量越多,减震控制效果越好。     

覆冰多分裂导线三种TMD防舞效果对比研究

在风洞试验验证的覆冰导线三自由度运动方程基础上建立了竖向、扭转向和竖扭耦合调谐质量阻尼器和导线系统的运动方程。提出采用扭转向和竖扭耦合的调谐质量阻尼器进行舞动防治,并与竖向调谐质量阻尼器进行对比。根据李雅普诺夫第一稳定定理计算导线-阻尼器系统起舞风速,采用Newmark-β法求解运动方程验证起舞风速的正确性。计算了D形覆冰6分裂导线全攻角舞动幅值,以舞动幅值最大的170°风攻角为目标风攻角,以提高目标风攻角起舞风速为优化目标,对三种调谐质量阻尼器进行参数优化,并对比研究了不同风攻角下三种阻尼器在最优参数下对于导线起舞风速提高的效果。研究表明:竖向调谐质量阻尼器在覆冰侧迎风的5°～20°风攻角下降低了起舞风速;扭转向调谐质量阻尼器使得覆冰侧迎风的0°～40°风攻角的导线起舞风速提高至10 m/s以上;竖扭耦合的调谐质量阻尼器较另外两种形式的调谐质量阻尼器具有更好的提高起舞风速的效果。     

磁控挤压油膜阻尼器转子系统动力特性试验研究

为了改善传统挤压油膜阻尼器动力特性不可控的不足，提出了一种通过电磁效应来控制挤压油膜阻尼器动力特性的新结构，在一个双盘柔性转子系统上测量了不同磁场强度条件下磁控挤压油膜阻尼器转子系统在非旋转状态下的传递函数、在恒定转速下的运动轨道以及在慢加速运行过程中的不平衡响应曲线。结果表明了这种新型磁控挤压油膜阻尼器不仅具有良好的特性可控性，而且在设计合理的条件下还能够显著地减小转子系统的振动，是一种被动和主动兼备、具有良好发展和应用前景的转子系统阻尼结构。