压电混合约束层阻尼梁结构的振动控制

为提高主被动混合压电网络的振动控制频带,结合主被动混合压电网络和被动约束层阻尼结构各自的优点,提出了一种压电混合约束层阻尼结构用于悬臂梁结构的振动控制。利用复剪切模量模型描述粘弹性材料的力学特性,运用Hamilton原理和Rayleigh-Ritz法推导压电混合约束层阻尼悬臂梁结构的动力学模型。在此基础上,采用速度反馈控制策略设计主动控制器,并对系统的开环和闭环特性进行数值分析。分析结果表明,与主被动混合压电网络相比,压电混合约束层阻尼结构具有更显著的振动控制性能和更宽的振动控制频带。而且这种压电混合约束层阻尼结构可以很容易地推广到对其他结构的振动控制。     

材料及结构参数对约束阻尼结构阻尼性能的影响

以8.5mm厚的钢板为基层,以橡胶为阻尼层;以铝蜂窝板为约束层,采用锤击振动法,研究了-20~40℃温度范围内橡胶性能、约束层厚度、阻尼层厚度对约束阻尼结构阻尼性能的影响.结果表明:阻尼层橡胶材料的性能对约束阻尼结构的共振频率和结构损耗因子均有明显的影响,通过调节橡胶材料的有效阻尼温域来设计约束阻尼结构的有效阻尼温域具有显著的效果.约束层厚度为6,10,15mm时,随着约束层厚度的增加,约束阻尼试样的共振频率和结构损耗因子依次增大;阻尼层厚度为0.8,1.6,2.4,3.2mm时,约束阻尼结构的结构损耗因子随着阻尼层厚度增加而增大.     

约束阻尼结构约束材料优化选择研究

在自由阻尼结构的基础上,建立了约束阻尼结构的振动方程并对方程进行求解.对比约束阻尼结构和自由阻尼结构的振动特性,证明了附加一层约束层可大大提高结构的损耗因子.研究了约束层材料力学性能参数对结构振动特性的影响,结果表明约束层弹性模量对结构振动特性影响较大,材料优化选择的结果也与工程实际中应用的材料基本一致,研究结果可对结构阻尼减振设计时约束材料的选择提供理论支持.     

敷设被动约束层阻尼封闭箱体结构声振特征分析

采用有限元法对敷设被动约束层阻尼封闭箱体结构声-固耦合模型进行声振特性分析,讨论了被动约束层阻尼的结构参数和敷设位置对箱体结构声振特性的影响.研究表明箱体敷设被动约束层阻尼后对减振降噪有明显作用,而且被动约束层阻尼的结构参数和敷设位置存在最优值.     

敷设约束阻尼薄壁圆柱壳的振动特性

为分析约束阻尼对薄壁圆柱壳振动特性的影响,应用哈密顿原理结合瑞利-李兹法求解敷设约束阻尼圆柱壳的动力学方程.得出自由振动时的固有频率、损耗因子的计算公式;应用模态叠加法计算圆柱壳上任意一点的频率响应.提出能量耗散系数,将其作为阻尼效果的评价标准,用来分析约束阻尼结构各参数对阻尼效果的影响,并与损耗因子进行比较.结果表明:约束阻尼可以有效地抑制薄壁圆柱壳振动的传递;在指定频带范围内能量耗散系数能够作为阻尼效果的评价标准;阻尼材料阻尼系数、约束层弹性模量、约束层厚度、阻尼层厚度均会对阻尼效果产生影响.     

薄壁结构约束阻尼板减振降噪优化设计

针对薄壁结构约束阻尼减振降噪问题,采用耦合有限元和间接边界元的方法对约束阻尼层厚度进行了优化设计。根据声辐射功率与结构表面振动速度之间的关系,选取振动速度的平方和作为目标函数,各层厚度和总质量分别作为设计变量和状态变量,对一块四角固定的矩形约束阻尼板进行优化仿真,并对优化前后的约束阻尼板进行振动和声学响应分析。结果表明,约束阻尼层厚度配置对阻尼减振有确定性定量影响关系,优化后声辐射功率得到明显降低。     

温度对约束阻尼层结构减振降噪的影响研究

目的 研究温度对约束阻尼层结构的减振降噪的影响。方法 采用通过改变温度,测量不同阻尼层厚度时试样噪声变化情况的试验方法。结果 获得了试样噪声声压级随温度变化的趋势。结论 利用约束阻尼层结构进行减降噪是有效且随温度变化的。     

温度对约束阻尼层结构减振降噪的影响研究

目的　研究温度对约束阻尼层结构的减振降噪的影响 .方法　采用通过改变温度 ,测量不同阻尼层厚度时试样噪声变化情况的试验方法 .结果　获得了试样噪声声压级随温度变化的趋势 .结论　利用约束阻尼层结构进行减振降噪是有效且随温度变化的     

局部主动约束阻尼开球壳的振动特性分析

为了有效减小开球壳的振动,对球壳设置局部主动约束阻尼(ACLD),根据一阶剪切变形理论和Donnell壳体理论得出应变位移关系,用Jacobian多项式和Fourier级数组合表征球壳经度和纬度方向变形关系,基于能量法和Lagrange方程建立了系统的动力学模型,研究了主动约束阻尼结构参数、阻尼层占空比和压电层激励电压对模态频率和阻尼比的影响,对不同固定幅值激励电压下球壳中点的频域响应进行了比较。结果表明:合理设置粘弹性厚度和占空比可有效耗散球壳振动能量;压电层经纬度方向尺寸增大可有效增大系统阻尼比,但会使系统引入质量和模态频率大幅增加,影响球壳的使用性能;施加激励电压能够在几乎不改变模态频率的情况下增加系统的振动能耗,但一定幅值的激励电压仅对特定方向的模态幅值能够实现有效缩减。     

用约束阻尼层抑制齿轮噪声的分析

本文首先介绍了约束阻尼层在车床上的应用、粘接工艺以及在降低噪声方面的效果。然后在概述齿轮振动与噪声的产生及其传播的基础上,从振动与能量平衡的角度,阐明了约束阻尼降低齿轮振动噪声的机理。最后介绍了阻尼的特性及其某层厚的确定法。     

BFRP管约束椰子纤维混凝土的动态性能

玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)管约束的椰子纤维混凝土(CFRC)具有良好的强度和延展性,但很少有人研究其阻尼特性和能量吸收能力等动力学特性。文中设计制作了24根内径为100 mm,长度为520 mm的圆柱形BFRP管约束的CFRC梁,分别为0层、2层、4层、6层BFRC管约束的普通混凝土(PC)和0层、2层、4层、6层BFRC管约束的椰子纤维混凝土(CFRC)。通过敲击载荷试验对BFRC-CFRC的固有频率、动态弹性模量和阻尼比等动态特性进行了研究。试验结果表明,椰子纤维可以提高结构的阻尼,但会降低结构动态弹性模量和基准频率,而BFRC管会降低结构的阻尼,但会增加动态弹性模量和基频。     

基于状态观测器的机敏约束阻尼板模态控制

以对边约束板结构为研究对象,研究了压电机敏约束阻尼技术的振动主动控制问题。基于压电本构关系、GHM阻尼模型和模态理论建立了模态主动控制模型。考虑到模态坐标在工程实际中无法由物理传感器直接测量,基于分离定理进行了模态状态观测器设计,并结合非耦合模态控制法与最优二次型控制进行了振动主动控制器设计。搭建了硬件在环实验平台,在不同外扰激励下开展了振动主动控制实验研究。结果表明,采用带有观测器的模态控制器,对板结构的振动主动控制能取得很好效果:当外界激励为复杂周期信号时,振动响应幅值衰减近60%;当外界激励为随机白噪声时,振动响应的均方根值减少9.48%。     

粘弹性非约束阻尼层结构的阻尼层厚度与降噪量的关系

本文导出了粘弹性非约束阻尼层结构的阻尼层厚度与降噪量的关系，并进行了试验验计，指出在以降噪为目的对结构进行阻尼处理时，不能以结构损耗因子作为设计指标确定其厚度参数，而应以降噪量为指标。     

带约束粘弹性阻尼层结构的动态模型

本文从工程应用的观点,对约束层粘弹性阻尼结构的动态模型作了综述,它包括粘弹性材料的物理、数学模型,粘弹性阻尼结构的两种型式以及阻尼结构的动态模型及其动力分析方法。文中还对某些感兴趣的问题进行了讨论。     

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．     

换能器与作动器同层布置时的无能源主动控制

提出一种将换能器与动器布置于结构中同一层的无能源主动控制方案,建立了数学模型,并提出相应的控制策略,这种控制方案继承并发避孕药了无能源主动控制的思想,使得在配备合适的蓄能器的条件下,能达到或接近主动控制的效果,其原理是当主动控制力由变阻尼控制力实现时,利用“换能器”实现该控制力,同时将结构 一部分振动能量转换为液压能,并储存于蓄能器中,当主动控制力不能由变阻尼控制力实现时,由作动器利用存于蓄能器中的高压油作为能源,进行主动控制,对一个8层结构进行了数值仿真,结果表明,无能源主动控制在不配备外部能源的情况下,可以达到或接近主动控制的控制效果。     

覆盖被动约束层阻尼拱壳的传递矩阵解法

根据线弹性薄壳理论和线粘弹性理论,在附加约束层阻尼(CLD)的剪切耗能作用下,推导出两纵边简支约束层合拱壳的整合一阶常微分矩阵方程组,该方程组由12个独立的一阶常微分方程组成,共有12个具有明确物理意义的变量.在该模型的基础上,应用新型齐次扩容精细积分技术,构建出一种高效率和高精度的半解析半数值方法.算例表明这种方法具有较高的精度.     

具有被动约束控制装置的柔性机械臂动力学分析

研究了具有被动约束装置的柔性机械臂的动力响应.由于转动梁具有强非线性、强耦合的特性,因此,采用la-grange方法和Rayleigh-Ritz方法建立机械臂的动力学模型,并在时域中分析其动力响应.该机械臂附加有约束层和粘弹性材料层在铅垂面内转动,末端承受一集中质量.数值仿真表明,约束阻尼层不但能减少弹性振动的振幅,而且能很快将振动衰减掉.     

隔振平台多自由度数字化主动阻尼的一种实现

在用数学模型分析的基础上，提出了应用关于质心的3-自由度独立主动阻尼的方法来消除多自由度系统中再耦合现象，同时给出了该独立主动阻尼的条件及速度反馈算法．介绍了隔振平台的3-自由主动阻尼实现原理及其结构方框图．研究结果表明，该方法实现了主动阻尼控制量完全解耦，同时又不影响主动阻尼效果．     

新型阻尼填充墙的构造原理与减震性能研究

阐明新型阻尼填充墙的构造和原理;对阻尼填充墙的基本构成单元、单层单跨的框架阻尼填充墙、框架阻尼填充墙整体结构的减震性能进行综合分析,研究结果表明,阻尼填充墙通过框架柱带动砌体单元往复剪切阻尼层滞回耗能,其耗能性能稳定,耗能效果好;阻尼填充墙能为结构提供一定的抗侧力和抗侧刚度,但其对结构的刚度效应和约束效应较普通填充墙大为削弱,避免造成柱受剪破坏、结构延性及侧向变形能力变差等不利影响;在结构中设置阻尼填充墙,结构周期折减的幅度远小于设置普通填充墙的情况,而且阻尼填充墙耗散输入结构的部分地震能量,减小结构构件的非线性耗能,减轻结构在地震中的破坏,具有良好的减震效果,且墙体自身不破坏.