基于平面波展开法的声学黑洞梁弯曲波带隙研究

为了进一步提高结构的减振能力,新型减振结构的研究已成必然趋势,声学黑洞作为连续幂律变截面结构,能较好地抑制结构中弯曲波的传播.为了扩展声学黑洞减振频带,本文考虑将声子晶体中周期性结构与声学黑洞结合,构造出以声学黑洞为原胞的一维声子晶体梁.基于欧拉梁理论,推导了该声子晶体梁的弯曲波带隙的平面波展开计算方法,分析了该方法的...     

聚氨酯-橡胶复合阻尼材料减振优化设计

隔离自由阻尼是在传统的自由阻尼结构上建立起来的一种减振处理方法。本文以隔离自由阻尼理论为基础,提出以硬质聚氨酯泡沫作为隔离层、橡胶为阻尼层制备成用于抑制结构振动的聚氨酯-橡胶隔离复合阻尼材料。利用模态叠加原理和Lagrange方程,在考虑阻尼层剪切变形的基础上,推导出了隔离自由阻尼悬臂梁的控制方程。在钢板悬臂梁上敷设隔离层与阻尼层厚度比值为1～3以及具有分段式隔离层的聚氨酯-橡胶复合阻尼材料,并通过单点锤击实验从幅频曲线、复合损耗因子、模态频率等方面对悬臂梁模型的减振性能进行了对比分析。结果表明：隔离层与阻尼层的厚度比值由1增加至3时,模型的振动响应峰值降低了13%～62%,同时损耗因子明显升高;当厚度比超过1.5时,材料对模型低阶模态的减振效果持续提高,而高阶模态的减振效果趋于稳定;分段式隔离层的设计降低了隔离层的抗弯刚度,扩大了阻尼的层的处理面积,模型振动响应峰值降低了27%以上,且并未显著增加阻尼处理的附加质量。研究结果揭示出：在聚氨酯-橡胶隔离复合阻尼材料的阻尼层厚度不变的情况下,增大隔离层与阻尼层的厚度比有助于提高复合阻尼材料的减振性能;分段式隔离层的设计在此之上能够进一步改善复合材料的阻尼性能。     

聚氨酯–橡胶复合阻尼材料减振优化设计

隔离自由阻尼是在传统的自由阻尼结构上建立的一种减振处理方法。以隔离自由阻尼理论为基础,提出以硬质聚氨酯泡沫作为隔离层、橡胶为阻尼层制备用于抑制结构振动的聚氨酯–橡胶隔离复合阻尼材料。利用模态叠加原理和Lagrange方程,在考虑阻尼层剪切变形的基础上,推导出隔离自由阻尼悬臂梁的控制方程。在钢板悬臂梁上敷设隔离层与阻尼层厚度比值为1～3以及具有分段式隔离层的聚氨酯–橡胶复合阻尼材料,并通过单点锤击实验从幅频曲线、复合损耗因子、模态频率等方面对悬臂梁模型的减振性能进行对比分析。结果表明:隔离层与阻尼层的厚度比值由1增加至3时,模型的振动响应峰值降低了13%～62%,同时损耗因子明显升高;当厚度比超过1.5时,材料对模型低阶模态的减振效果持续提高,而高阶模态的减振效果趋于稳定;分段式隔离层的设计降低了隔离层的抗弯刚度,扩大了阻尼层的处理面积,模型振动响应峰值降低了16%以上,且并未显著增加阻尼处理的附加质量。研究结果表明:在聚氨酯–橡胶隔离复合阻尼材料的阻尼层厚度不变的情况下,增大隔离层与阻尼层的厚度比有助于提高复合阻尼材料的减振性能;分段式隔离层的设计能够进一步改善复合材料的阻尼性能。     

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。     

约束阻尼混凝土板在汽机基础中间平台中的应用

根据汽轮发电机组的运行经验,中间平台的振动经常明显大于顶板的振动,减小中间平台的振动是工业环境振动控制的一个新课题.为了使汽轮发电机基础中间平台的振动有较明显的改进,进行了新型吸能的阻尼材料与混凝土相结合的复合板——约束阻尼混凝土板的研究工作.通过振动及噪声的对比试验,得出约束阻尼混凝土板与普通板的模态阻尼比相比,其值的变化随频率的不同而不同;约束阻尼混凝土板的阻尼效果与板的振动型式有着密切的关系;阻尼层板和普通板相比,有一定的降噪效果,最高可降噪15dB.证明该技术对管道传递到平台上的振动及其激发的噪声可以起到减振降噪作用,为今后在动力基础工程中推广应用新型减振降噪材料进行了有益的尝试.     

波纹环阻尼减振效果的理论分析

以导弹发动机的波纹环弹性支承为例，推导出双层分段挤压油膜的阻尼的计算公式，分析了波纹环的阻尼作用对发动机系统的减振效果。表明使用此类支承能力幅度抑制发动机的振动。     

减振层对地铁移动荷载下环境振动影响研究

针对日益密集的轨道交通网络引发的环境振动问题,目前减振措施以轨道减振为主,而传播途径上的减振措施,因施工条件制约,其应用受到局限。由于设置减震层能有效减小隧道动力响应,故文章从结构减振的角度,探讨"围岩-初衬-减振层-二衬"的减振模式,基于荷载-结构法原理,探究泡沫混凝土、沥青、橡胶3种减振材料作为减振层的减振效果。结果表明:加设减振层能有效减小隧道衬砌结构、地层、地面的振动响应,使地面Z振级符合标准限值,泡沫混凝土层对地面振动放大效应衰减幅度最大,达9.5%,对30~80Hz频段的减振效果最明显,在实际工程中可以考虑加设泡沫混凝土层作为有效减振措施。     

机械加工工艺系统振动与新型阻尼镗杆

机械加工工艺系统的振动是不可避免的,产生振动的因素很多,但可以通过减振和消振措施进行改善.推荐一种能防止镗刀杆弯曲和具有减振效果的轻型刀头的阻尼镗杆,它可大大提高切削效率和加工质量、减少换刀次数和节约工具成本.     

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.     

磁流体-泡沫金属阻尼器减振性能的研究

基于磁流体的性质随磁场强度变化及泡沫金属孔隙微小、均匀等特点,将磁流体与泡沫金属两种材料结合,提出了一种新型磁流体阻尼器.建立了新型磁流体阻尼器的阻尼力模型及其减振系统的非线性数学模型.通过实验验证了磁流体阻尼器的减振性能.结果表明,提出的非线性模型能较为准确地反映新型磁流体阻尼器的阻尼力特性和减振特性;在一定参数范围内,该磁流体阻尼器能满足振动系统对不同阻尼的要求.     

弹性层状土体中波阻板(WIB)减振效果的边界元传递矩阵法分析

采用边界元传递矩阵法,研究了层状土体中埋置波阻板(WIB)对条形简谐荷载振动的减振效果.土体为层状弹性半无限空间,波阻板埋置在层状土体中,通过计算层状土体中不同观察点的插入耗损,分析波阻板的减振效果.数值结果表明:波阻板对低频有较好的减振效果,但当振动波长相对于波阻板的埋深、宽度较小时,对于某些频率的振动,较远处的观察点有频率放大现象.     

工业振动问题的粘滞阻尼消能控制

主要研究了粘滞阻尼减振技术在复杂工业振动问题中的分析方法及应用.对江苏省某化工厂房的随机冲击、非平稳、多频振动问题进行了动力测试和信号处理,采用相干函数及同源振动分析方法确定了振源及振动传递途径;并结合有限元技术对厂房结构进行了粘滞阻尼减振时程分析及现场改造.结果表明,相比加强结构刚度的传统减振方法,附加粘滞流体阻尼器的消能控制技术具有显著的减振效果,成为解决复杂工业振动问题的有效手段,可为类似工程提供借鉴和参考.     

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．     

大空间结构上空气源热泵机组减振研究

基于一6层大空间框架结构的工程实例,列举了其屋面空气源热泵机组运行时,屋面及顶层楼面的振动情况,分析了机组运行引起的建筑结构振动的原因;在屋面支承梁与机组原隔振层下钢梁之间增设隔振层,形成双层隔振系统;建立了刚性基础双层隔振模型以及机组一屋面耦合的双层隔振模型,对比分析了大跨度结构对于机组减振效率的影响;列举了实施双层隔振后实测的减振效果.分析和测量结果表明,大跨度建筑结构楼、屋面竖向刚度偏低,不利于抑制由机组运行产生的微振动;对于大跨度结构而言,常规的振动传递率设定偏低,应结合建筑物的使用功能提高减振标准,振动传递率控制在0.01左右可得到比较理想的减振效果.     

加厚筏板基础建筑物底板对地铁所致振动的影响

为降低地铁运行所致临近建筑物振动的危害,提出了加厚筏板基础建筑物底板的减振方法,研究了加厚筏板基础建筑物底板的减振效果。建立“隧道-土体-建筑物”三维模型,通过实测数据和经验公式对所建模型及振源荷载进行验证。在此基础上,研究了在普通道床、弹性长枕道床、钢弹簧浮置板道床条件下加厚筏板基础建筑物底板的减振效果,并分析了建筑物中心距离地铁隧道中心的水平距离对加厚底板减振效果的影响。结果表明：加厚筏板基础建筑物底板可有效消耗地铁所致振动能量,从而降低邻近建筑物的振动响应;当地铁线路采用减振道床时,其减振作用会有一定减弱;加厚筏板基础建筑物底板的减振效果与建筑物距隧道中心线的水平距离有关,距离越近减振效果越好。最后提出了能快速计算加厚筏板基础建筑物底板减振效果的预测方法,该方法为地铁临近建筑物加厚底板的实施提供参考。     

海洋平台阻尼隔振减振原理及振动控制效果分析

导管架式海洋平台是海洋钻采应用较为广泛的一种平台结构形式，笔者研究了导管架式海洋平台结构阻尼隔振原理及振动控制效果．分析和研究了导管架式海洋平台结构采用阻尼隔振技术的基本原理，建立了导管架式海洋平台结构阻尼隔振体系简化计算模型，推导了简化模型结构第一振型阻尼比的计算公式．研究了隔振层参数当结构阻尼比的关系以及它们对结构整体和隔振层层间相对位移的控制效果，进行了在波浪力工况和地震工况下的数值模拟．结果表明，阻尼隔振方案是导管架式海洋平台的一种有意义的减振措施，当阻尼隔振层刚度较大时，可以有效控制平台结构的振动．     

功能无纺布插层复合材料的结构阻尼性能

以负载定量聚偏二氟乙烯的尼龙无纺布为功能插层,采用共固化工艺制备碳纤维增强环氧树脂基结构阻尼复合材料.测试复合材料的弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度等静态力学性能和储能模量和损耗因子的温度谱.此外,通过单悬臂梁振动实验评价阻尼减振性能.通过光学显微镜和扫描电镜分析共固化复合材料的微观结构,研究了阻尼机理.结果表明,在复合材料层间插入改性的尼龙无纺布能在不引起力学性能明显下降的前提下,显著提高复合材料的阻尼性能.其中插入7层改性的PNF插层的复合材料损耗因子达到0.008 3,比无插层复合材料提高了72.9%,弯曲模量下降了16.3%.     

约束阻尼混凝土板对汽机基础中间平台减振降噪的研究

针对汽机基础中间平台的减振问题,在相同条件下对普通混凝土板与约束阻尼混凝土板分别进行振动与噪声对比试验,得出了两块板的模态阻尼比与噪声测量数据.数据结果表明,约束阻尼混凝土板的阻尼效果在不同频率、不同振型下是不同的,对板本身受激励所发出的噪声也有一定的降噪效果.     

东方红—150拖拉机传动箱阻尼降噪试验分析

本文重点分析东方红－１５０拖拉机传动箱动尼减振降噪，确定阻尼涂层的最佳位置，选择阻尼层的结构及厚度，对比阻尼处理前后的降噪效果。     

基于锰铜高阻尼合金输流管路减振设计实验研究

输流管路的关键部件对管路振动有很大影响。首次将锰铜高阻尼合金材料应用于管路减振设计中,制作了锰铜阻尼合金三通管件,搭建了实验测试平台,实验研究了在简谐激励作用和工作状态下锰铜阻尼合金材料三通管件对输流管路振动幅频响应及加速度频响的振动特性的影响。研究发现高阻尼合金材料能够使结构振动的位移和加速度响应均有所降低。实验结果表明,通过合理的设计,将高阻尼合金材料合理应用输流管路系统,能够达到减振效果,研究结果可为高阻尼合金材料在输流管路减振设计应用提供参考。