颗粒阻尼器近似理论模型研究

颗粒阻尼由于其独有的优势特点,得到了国内外学者的广泛关注。然而尽管目前对于颗粒阻尼的研究很多,但大多集中在试验和仿真两方面。颗粒阻尼的高度非线性特性,使得很难从理论上对其进行定量分析研究,这也在一定程度上限制了颗粒阻尼技术的发展。针对这一问题,提出一种非线性颗粒阻尼器的线性等效方式,此等效方式能够在给定的振动环境下充分体现颗粒阻尼的耗能特点。将其应用于颗粒阻尼动力吸振器的模型简化,并与试验结果进行对比,发现理论模型计算的频响函数曲线与试验测得的数据吻合程度较高,由此证明了理论模型的准确性;研究还发现振动加速度是影响颗粒阻尼器耗能特性的主要因素,其对于颗粒阻尼器等效模型的三个主要参数均有不同程度的影响,且这些参数随振动加速度有效值的变化规律与通过试验和仿真得到的结论相一致,其中人们最为关心的等效黏性阻尼系数,其随振动加速度的变化符合Gamma分布。     

颗粒阻尼吸振器试验研究

结合动力吸振器的工作原理,将颗粒阻尼器弹性支承于主结构上组成颗粒阻尼吸振器。颗粒阻尼吸振器旨在解决两个问题:(1)为传统动力吸振器提供较大阻尼抑制共振峰而不影响其吸振性能;(2)微小振动加速度(小于1g)或振动惯性力无法克服颗粒间的静摩擦力时传统颗粒阻尼器的失效问题。对安装了颗粒阻尼吸振器的悬臂梁结构进行了动力学特性试验,与同等条件下刚性支承颗粒阻尼器以及传统动力吸振器进行了比较,试验结果表明颗粒阻尼吸振器达到了预期的设计效果,很好地弥补了颗粒阻尼在微振动环境下的不足。此外,颗粒阻尼吸振器的阻尼仅取决于吸振器质量的加速度,与主从质量之间的相对速度无关,故大阻尼对其吸振性能不产生任何影响,可以按照传统的无阻尼动力吸振器进行参数设计。