节流多囊组合结构阻尼器设计及特性研究

针对管路流量与压力脉动的问题,论文设计节流多囊组合结构阻尼器,孔板结构主要对高频脉动流体发挥节流阻尼作用,多囊结构主要对低频脉动流体发挥阻尼衰减作用,如此以来,使得阻尼器能够在较宽的频率范围内发挥较好的衰减作用,能够有效拓宽阻尼器的工作频带。通过试验研究发现,所研制的节流多囊组合结构阻尼器对流体脉动频率35Hz~77Hz范围内的脉动流体,综合衰减作用可达78%以上,具有较宽的工作频带;通过对节流多囊组合结构阻尼器内的五个皮囊分别保持不同的初始充气压力时,阻尼器能够在较宽的频率范围内保持较好的衰减率。

具有非局部结构阻尼的非自治梁方程的时间依赖拉回吸引子

利用时间依赖空间上的过程理论,研究具有非局部结构阻尼的非自治梁方程解的长时间动力学行为.首先,用Faedo-Galerkin逼近方法得到解的适定性;其次,利用能量估计得到该动力系统在相应解空间中拉回吸收集的存在性;最后,用共圈技术和收缩函数的方法证明时间依赖拉回吸引子的存在性.

增加结构阻尼块对汽车关门声品质提升的分析

年款及小改款车型受限于成本、质量及其它性能,车身及车门结构无法大范围更改,提升关门声品质方案具有局限性。对此,通过计算机辅助工程分析,提出在适当位置增加结构阻尼块,可以显著提升窗框刚度与模态,改善关门振颤,进而提升关门声品质。通过噪声、振动、声振粗糙度试验,验证增加结构阻尼块方案的有效性。

结构阻尼复合材料及其研究进展

阻尼材料是近几十年来发展起来的一种新型减振降噪材料。由于其特殊用途,深受国内外关注,而兼具高阻尼和静态力学性能的结构阻尼复合材料则具有十分广阔的应用前景,目前国内外对结构阻尼复合材料的研究和开发十分重视。本文主要介绍了近年来国内外纤维增强树脂基结构阻尼复合材料的实验及理论进展情况,总结了以下几个方面的内容:结构阻尼复合材料的发展现状,阻尼分析模型,提高复合材料阻尼的方法和制备结构阻尼复合材料的工艺。

基于结构阻尼的机械结合部动力学模型研究

机械结合部的阻尼由连接界面之间的相对滑动产生,为结构阻尼,因此提出了一种基于结构阻尼的结合部动力学模型。该模型通过刚度和结构阻尼对机械结合部进行等效,模拟结合部的动力学特性。为了对模型进行验证,设计了一组试验进行研究。首先利用DASP系统对试验件进行模态试验,得到模态参数和模态振型,然后根据模态试验数据识别机械结合部动力学参数。基于新模型的有限元复特征值分析结果与模态试验分析结果误差较小,表明结合部动力学模型在设置适宜的参数时,能够模拟机械结合部的动力学特性,验证了模型的可行性。

结构阻尼时域本构模型及其应用

阻尼合金作为一种新型结构功能材料在不少领域已获应用,由于其阻尼值较大且随频率呈复杂变化关系,传统的线性粘性阻尼理论或经典的非频变结构阻尼理论难以精确地描述其耗能行为。本文应用粘弹性阻尼理论,根据阻尼合金储能模量和损耗因子在频域的实测数据,应用最优化方法拟合出标准线性体模型中的本构参数;根据积分形式的三参量本构关系和变形体虚功原理,推导出了有限元形式的动力学方程;讨论了三参数初值的选取;对包含卷积积分的有限元动力学方程通过数学推导将其化为三阶线性微分方程组,再转化为标准状态变量方程,应用数值求解。数值计算实例证明了所提方法的正确和有效性。

用回传波射矩阵法分析刚架瞬态响应及结构阻尼的影响

将结构阻尼的影响引入应用于杆系结构动力响应的弹性波分析方法——回传波射矩阵法.由于阻尼可以消除频域中矩阵求逆的奇异性,从而避免了采用Neumann级数展开方法求解,大大提高计算效率.在17杆的铝合金桁架受冲击载荷作用的实题中,将计算结果与弹性解和实验结果比较,表明在初期响应过程中阻尼解与弹性解和实验吻合良好.

单闭室复合材料薄壁梁的结构阻尼

研究单闭室复合材料薄壁梁的结构阻尼特性。基于变分渐进法(VAM)和Hamilton原理,分别建立薄壁梁的截面力位移关系和运动方程;采用Galerkin法对薄壁梁进行自由振动分析;在获得薄壁梁振动模态矢量的基础上,根据最大应变能理论,对薄壁梁的模态阻尼性能进行预测,并且将阻尼预测的结果与现有的有限元计算结果进行对比,验证了该文阻尼分析模型的有效性。进一步针对周向均匀刚度配置(CUS)和周向反对称刚度配置(CAS)两种构型复合材料薄壁箱形梁以及一个翼型截面梁,进行阻尼计算,揭示了纤维铺层角和截面宽高比等参数的影响。

纤维增强复合材料结构阻尼研究进展

随着纤维增强复合材料不久将逐步取代传统的金属材料,广泛用于新型民用超音速飞机、水下核潜艇、高速列车等尖端科学技术领域,对这一先进材料的有效阻尼性能进行分析、预报和优化设计,从而实现结构振动、冲击、噪声和疲劳破坏的有效控制,必将显示出极为重要的工程实际意义,日益受到从事复合材料研究和开发的科技工作者的关注和重视.对纤维增强复合材料阻尼研究的进展情况进行综述,介绍从宏观力学和细观力学两个角度进行阻尼分析和预报的一些具有代表性的模型与方法,讨论了纤维/基体界面、层合结构横向剪切效应、层间应力的影响问题,阻尼性能增强的途径和最优化设计问题,并对该领域研究工作进行了展望.

波能耗散的结构阻尼损耗因子度量方法

根据波动理论 ,用Timoshenko梁理论在高频范围内分析能量的耗散 ,通过重建作为频率函数的色散关系曲线 ,得到动力粘弹性模量及材料的损失因子。根据动力系统的固有特征方程与材料弹性特性的关系 ,研究利用阻尼损耗因子定量描述在高频情况下 ,波在结构中传播时的能量耗散效应以及结构阻尼损耗因子的表示方法 ,并通过实验利用波的色散关系估计结构的动力粘弹性模量 ,理论分析和实验结果表明了这种方法的可行性。

箔片轴承结构阻尼的评价

为了更好地研究箔片轴承的动特性和稳定性,得出与实验结果相符合的评价方法,首先对国内外几种有关箔片轴承库仑阻尼的研究方法进行了比较,根据阻尼和刚度分离评估的思想,考虑箔片之间和箔片单元之间的相互作用,基于能量耗散的思想提出了一种有效的箔片轴承阻尼评估方法,最后对双层同向自由平箔结构箔片轴承的结构阻尼进行了详细分析和数值比较.结果表明:就结构参数而言,在小偏心率时,结构阻尼对稳定性和动态参数的影响较大;在大偏心率时,其影响则相对不明显.

考虑橡胶垫弹塑性性能及结构阻尼比变化的隔震结构动力分析

本文的主要工作:(1) 在一个通用的高层建筑空间动力分析程序HBTA[1]的基础上增加了铅芯叠层钢板橡胶垫的弹塑性本构关系,改进后的程序能够考虑橡胶垫在双向水平力作用下两个方向恢复力和位移相互耦合的弹塑性性能。(2) 为了反应橡胶垫隔震层与上部混凝土结构阻尼比不同的特点,本文还运用线性加速度逐步积分法和Wilson抭法的基本原理,推导出了适用于隔震结构动力方程的逐步积分公式,该公式能够同时进行隔震建筑上部和下部两个子结构动力方程的时程反应计算。笔者对上述工作进行了程序实现和实例计算,结果表明考虑上部结构及橡胶垫隔震层不同阻尼比是完全必要的。

粘弹性阻尼材料力学参数测试实验用双边附加自由结构阻尼试件设计方法研究

悬臂梁弯曲共振法测量粘弹性阻尼材料力学参数的实验中常以双边附加自由结构阻尼试件为实验对象。实验中试件设计的合理程度直接影响实验的测试精度。为了指导试件设计,通过灵敏度分析提出了影响系数的概念,并将其应用于分析试件的厚度比、共振频率比、密度比、损耗因子等参数的测量误差对粘弹性材料力学参数测试精度的影响中,进而对试件的设计提出一些有重要意义的技术规范。最后,基于悬臂梁弯曲共振法获取粘弹性材料力学参数的实验,分析了双边自由阻尼结构试件的适用范围。

影响箔片结构阻尼的因素及箔片径向轴承结构形式的进展

稳定性是影响箔片轴承应用的一个关键问题,它与轴承弹性支承结构的阻尼特性密不可分。影响箔片阻尼的因素很多,内部因素如材料本身结构和性能,外部因素有温度、承载力和滑流等。本文介绍了箔片支承结构形式的进展,分析了影响箔片结构阻尼的几个外部因素,并结合实践提出改善箔片支承结构阻尼的几个途径。

结构阻尼变化与振动时效效果的评定

振动时效过程幅频曲线变化的理论基础是振动阻尼的变化,分析了结构阻尼(滞后阻尼)在振动时效过程中的作用,应用动态机械分析仪对焊接小试样应变阻尼进行了实测,指出了结构阻尼在振动过程中有升高后缓降的变化,这是导致幅频曲线复杂变化的原因之一。通过对比了振动时效的机械行业标准JBT5926—1991标准和JBT10375—2002标准中关于振动时效的效果的幅频曲线评定方法的异同,通过对HT-7U核聚变试验装置的振动时效幅频曲线分析,指出对焊接结构的振动时效采用JBT10375—2002技术标准进行效果评定更具实用性。

计及结构阻尼的等截面梁纯弯曲振动的非线性分析

针对考虑挠度微分方程中高阶项所引起的几何非线性及材料阻尼所引起的阻尼非线性的梁,建立了梁纯弯曲振动时的非线性运动方程。利用非线性理论对该非线性问题进行了研究,得到了周期解稳定和不稳定区域的分界线方程和频率响应方程,得到忽略梁非线性因素的条件,得到了梁挠度微分方程中高阶项所引起的几何非线性项具有软特性效应等四点结论。

钢筋混凝土框架结构阻尼模型研究

以往建筑结构的阻尼通常从宏观上把握,阻尼矩阵以Rayleigh阻尼的不同拓展形式为主,其物理意义并不明确。依据混凝土材料的Kelvin粘弹性阻尼模型,经结构动力学分析,推导建立了弹性阶段剪切型钢筋混凝土框架结构阻尼矩阵与混凝土材料粘滞系数之间的关系,并给出了比例阻尼矩阵的判别准则。然后利用纤维增强混凝土的阻尼测试结果进行了算例分析,给出了10层复合纤维增强阻尼钢筋混凝土框架结构阻尼矩阵的具体表达式和一阶模态阻尼比,结果表明此结构阻尼矩阵不仅可像结构质量、结构刚度一样定量把握,且其物理意义明确;相比于普通混凝土框架,各复合纤维增强阻尼混凝土框架的一阶模态阻尼比有了较大的提高,其主要原因在于纤维的掺入增加了纤维与水泥基材的界面摩擦力,而乳胶的阻尼增强机理在于聚合物分子在外力作用下的内耗增加了普通混凝土的阻尼能力。

结构阻尼模型及系统时域动响应

振动界对经典的非频变结构阻尼模型一直有种种争议,本文检查了它的前提并指出将该模型推广到系统时域动响应分析时导致的悖论.为了提供结构阻尼系统的时域动响应实用分析方法,文中分别提出了基于响应优势谱成份的粘性阻尼近似模型和基于粘弹性理论的三参数频变结构阻尼模型,它们可逼近结构阻尼缓频变的特性并保证系统的时域动响应具有因果性.

基于脉冲激励响应的风力机叶片结构阻尼计算

针对大型风力机叶片气弹振动问题,提出一种基于脉冲响应的大型风力机柔性叶片结构阻尼有效分析方法.采用一种5自由度的超级单元,将柔性叶片离散成由若干超级单元构成的多体系统,基于计算多体系统动力学中的R-W方法建立了叶片的动力响应模型.以美国可再生能源实验室(NREL)发布的5 MW近海风力机叶片为研究对象,通过分析叶片在脉冲激励下的动力学响应得到其传递函数,由半功率带宽法计算叶片在静止和运转工况下的挥舞与摆振结构阻尼,从而为确定叶片气弹稳定性的边界提供依据.该研究对于指导叶片结构与气动外形设计、帮助确定其气弹稳定性边界具有重要意义.

用非线性映射方法对多因素影响下结构阻尼的研究

提出用非线性映射方法估计结构阻尼并详细阐述计算原理 .把每次实验所测的一组数据都看成数据空间某个向量的一组坐标 ,将高维空间问题转化为低维空间问题 ,给出了计算框图和算例 .该方法使分析结果真实、可靠 。