利用强非线性减振器的模态能量再分配缓解大型结构的冲击响应

采用一种轻型几何非线性附件,强非线性减振器(SNA),以抑制线性大型九层结构的冲击响应.SNA的作用不仅是耗散能量,而且重新分配结构模态之间的冲击能量.本文研究单自由度(SDOF)和双自由度(Two-DOF)的SNAs.冲击能量再分配的定量结果表明,在强几何非线性的情况下,这种结构可以实现从低频到高频的非线性单向能量传递.具体而言,在锁定SNA、单自由度SNA和双自由度SNA的情况下,较高结构模态耗散的冲击能量百分比分别为0.08%,0.43%和30.04%.结果表明,与单自由度SNA相比,双自由度SNA能够将更多的能量快速散射到更高的频域,从而更快地降低主结构的冲击响应.还研究了在不同冲击强度下SNA性能的鲁棒性,其中双自由度SNA在从低频到高频散射冲击能量时表现出更强的鲁棒性.最后,采用等效阻尼技术来验证和量化主结构中模态能量的重新分布,并讨论这种新型被动减震方法的潜在应用.