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。

内嵌流体柔性板的流体自适应减振机理数值分析

基于内嵌流体自适应减振理论,对内嵌流体柔性板在一、二阶固有频率定频激励作用下的流体运动减振效果进行了数值研究.通过对内嵌流体柔性板的振动分析,将其转化为活动边界流体动力学模型.对不同模型进行仿真分析,揭示出封闭腔内流体运动的规律以及流体与板的力学相互作用特性,特别是流体运动的峰特征和自适应现象.提出了流体运动能耗量化准则,从能耗的角度阐明了内嵌流体单元运动减振的有效性以及自适应特性,并以此为标准对不同情况下的流体运动减振效果进行了评价.

主共振激励下内嵌流体悬臂欧拉梁自适应减振性能研究

结合内嵌自主移动质量梁/板实验平台实验结果,对一、二阶主共振激励下内嵌流体悬臂欧拉梁自适应减振模型进行了数值模拟。通过简化,将实际的流固耦合模型近似转化为具有活动边界的流体动力学模型。模拟结果与实验现象吻合较好,揭示了封闭腔内流体在梁作用下的三种运动特征。分析了流体壁面压力曲线特征,并建立了它与流体运动特征间的联系。通过与梁振动位移比较后发现,壁面压力曲线在时间上存在有明显的滞后特性。基于能量耗散的观点,针对简化的流体动力学模型,提出了流体运动能耗量化准则,从流体运动层面给出了判定减振性能的量化标准。

内嵌黏性流体欧拉梁的自适应减振模式研究

基于内嵌式黏性流体单元自适应减振方法(IVFUM),研究了一种新的内嵌式黏性流体单元(IVFU)减振模式.在简谐定频激励下,通过构建流体活动边界条件,将流固耦合模型近似简化为充液腔的纯流体动力学问题,并应用CFD软件FLUENT对内嵌流体欧拉梁在主振动下腔内流体的流动进行了数值模拟,结果表明:两种IVFU在一、二阶主振动下的自由表面形状、速度、相对压强及压力分布等流动性态对欧拉梁减振具有自适应和有效性;梁内流道水平比流道倾斜更具有减振的工程应用价值.

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。

内嵌流体欧拉梁减振评价及残余振动衰减分析

为了评价内嵌式黏性流体单元自适应减振方法(IVFUM)消减运动柔性结构残余振动的效果,进行了内嵌黏性流体欧拉梁在旋转态下的自适应减振试验,并对试验所测试的残余振动衰减信号进行了处理.针对旋转态下内嵌黏性流体欧拉梁残余振动信号具有刚体衰减转动的慢变信号与柔性结构残余振动快变信号相耦合的特征,提出一种简明、实用和精度良好的减振效果评价体系——单自由度等效阻尼比法,结合非线性最小二乘法对信号进行处理,并编制了相应的程序.信号分析结果可有效地评价结构内嵌黏性流体方式对运动的工程柔性欧拉梁残余振动的减振效果.