一种颗粒阻尼装置的等效减振特性研究

颗粒阻尼是通过在有限封闭空间内填充颗粒,利用颗粒之间的碰撞摩擦等能量消耗作用进行减振的。由于颗粒材料振动响应的高度非线性,在理论上难以直接建立其减振力学机制表达。本文通过动力模型试验和数值模拟建立了一种等效阻尼模型来表征颗粒的耗能特性。首先设计了高精度激光振动位移检测试验平台,对颗粒阻尼结构模型的振动状态进行了位移时程测量,对比分析了不同颗粒阻尼装置的减振规律;在试验基础上,采用颗粒接触有限元模型对颗粒阻尼装置的工作过程进行了数值模拟,通过与试验结果比对验证数值模型及参数选取的有效性;最后将数值模型中的颗粒系统基于开尔文模型表达颗粒阻尼装置的减振效应。物理试验研究与数值模拟结果表明,不同颗粒材料和粒径的颗粒阻尼装置有不同的减振效果;参数合理的等效阻尼模型能有效表达颗粒阻尼装置的减振效果。