内嵌流体自适应减振方法(IVFUM)中流体运动数值模拟

针对内嵌流体自适应减振方法(IVFUM)和所完成的内嵌流体Euler梁(BIFS)稳态减振试验,进行了对应的流体动力学数值分析。在BIFS定频简谐激励下,根据振动梁模态分析和稳态响应理论,将本意上的流固耦合模型,通过构建流体活动边界,近似简化为半充液腔的纯流体动力学问题。梁在一阶与二阶主振动下FLUENT数值计算所得流腔中的自由液面形状与试验结果基本一致;计算流体自由表面形状、速度场和压力场性态较好地揭示了腔内流体运动的规律和流体-柔性梁力学互动特征,定性和半定量地说明了内嵌式粘性流体单元(IVFU)对柔性梁减振的内在机理和有效性。

内嵌流体柔性板自适应减振性态的数值模拟及试验研究

基于自适应减振和内嵌流体柔性板(PIFS)的定频稳态试验,提出板结构的内嵌粘性流体单元(IVFU)的自适应减振理论和相应的力学方法(IVFUM)。在定频简谐激励下,通过构建流体活动边界条件(FDBC),将PIFS的流固耦合模型简化为充液腔内的纯流体动力学问题,应用CFD软件FLUENT对不同工况下柔性板内嵌流体的流动进行数值模拟,结合试验结果可以得到板内嵌流体的运动性态和力学行为的定性和半定量的规律,从而揭示内嵌流体板IVFU减振的内在机理,并从振动控制的角度探讨了IVFU减振的影响因素。

国家自然科学基金资助项目成果介绍

研究成果：多年来，人们曾采用特殊橡胶或塑料以及机械分层减振方法，以期能达到多维减振的目的，但都没有达到期望的效果。本项研究为多维振动的减振、隔振问题探索一种创新的新思路：采用由单开链组成的多自由度并联机构为主体结构，基于一种全新的仿橡胶多自由度并联机构的反向驱动自适应原理，辅以磁悬浮弹性元件及可控变阻尼实现能量吸收及动力自适应平衡，只需一层结构最终即能达到多维减振的目的，