基于能量损耗比的驱动轮减振结构ANSYS一阶优化分析

针对应用于履带式工程车辆驱动轮的“阻尼层+过渡层”复合减振结构,通过建立能量损耗比模型,分析了其应力、应变特性。此外,在四层管状过渡阻尼减振结构厚度值恒定的情况下,基于ANSYS一阶优化方法,探究并优化了不同设计变量(基层、约束层、过渡层、阻尼层的厚度值和过渡层、阻尼层材料的弹性模量以及损耗因子)对结构优化目标函数能量损耗比的影响规律。研究结果表明,相比于优化前结构的能耗比参数,优化后结构的耗能值增加了56.8%,增长值为0.1654。所提分析方法可为中国高端大型履带式工程车辆的减振设计以及绿色化提供参考,同时对于遗传算法优化在各种车辆结构设计中的运用具有一定的借鉴价值。

一种圆柱直齿轮槽孔减振结构仿真分析与试验研究

提出了一种圆柱齿轮槽孔消隙减振结构。利用动力学软件Adams,对不同尺寸的槽孔、侧隙齿轮进行了振动加速度仿真,通过傅里叶变换和相关功率谱估计法,得到了振动加速度频谱图和功率谱图;设计了三因素三水平正交试验表,以啮合频率角加速度幅值作为正交试验的评价指标,获得了相对最优的参数设计方案;通过振动测试,验证了所提减振结构设计的有效性。槽孔结构能使齿轮振动加速度下降约20%~33%,试验与仿真结果相近。在槽孔松弛约束下,负侧隙对振动具有明显的抑制作用。

负泊松比超材料减振结构设计与实验验证

旋转机械的转子部件发生故障时,振幅会迅速增大甚至发散,此时需要一种轻质高效的吸能减振结构,快速控制转子部件的振动幅值.本文基于负泊松比材料概念,提出了一种针对转子系统的负泊松比弧形超材料减振结构,可以实现很好的故障转子减振效果.首先,通过释放自由度提出了负泊松比非对称星形胞单元,设计了针对转子的超材料减振结构,并给出了相应的能量吸收指标.然后,基于有限元模型进行了动力学仿真,讨论了不同冲击速度、不同冲击角度对能量吸收性能的影响.结果表明,低速冲击下,材料主要产生弹性变形吸能.随着冲击速度增加,材料变为弹塑性变形混合吸能模式,有效吸能率会明显增大.特别是在冲击速度较大时,减振结构的吸能率会迅速增加,这对于转子突发故障的减振十分有利.最后,设计了验证实验,对故障转子进行了负泊松比减振结构的验证实验.实验结果证明,对于转子的不平衡故障响应,设计的减振结构能够起到很好的抑制转子振动与吸收振动动能效果.

耗能减振结构的抗震设计方法

本文基于国内外耗能减振装置的性能试验和耗能减振结构的计算研究并结合我国正在修订的建筑结构抗震规范，提出了耗能减振结构抗震设计的统一方法。首先，提出了速度相关型线性耗能器和滞变型耗能器等效阻尼和刚度的计算方法；其次，通过大量的计算和比较，研究了耗能减振结构非正交阻尼阵强行解耦的精度和实际应用的可行性，提出了在结构地震反应分析的振型分解反应谱法中耗能器可统一归结为结构附加振型阻尼比的方法；第三，通过耗能减振结构弹性和弹塑性地震反应分析方法的提出，将耗能减振结构的抗震设计转化为普通结构的抗震设计；最后，给出了耗能减振结构抗震设计的实例。

子结构刚度对巨型框架减振结构体系的动态特性影响

建立随机风载激励下巨型框架减振结构体系的动力方程 ,基于随机振动复模态理论 ,推导位移响应谱及均方响应的计算表达式 ,并对一巨型钢框架减振结构体系在 Davenport风速谱下的响应特性进行了计算 ,讨论了子结构刚度变化时结构体系的减振特性。结果表明 :子结构的刚度变化对巨型框架减振结构体系的减振效果是非常敏感的 ,当子结构的刚度发生变化时 ,可以形成 3个不同的控制机理区域 ,在第一、二区域中能使结构的第一振型得到有效的控制 ,获得好的减振效果。

方钢刚性减振结构对组合板振动影响的计算分析

从质量引起的阻抗失配的原理出发,利用波动理论分析了在板中嵌入一块方钢所引起的对振动波传播的阻碍作用,并且通过NASTRAN有限元软件进行了模拟计算,检验了方钢结构的隔振效果.

透平叶片几种减振结构的阻尼特性试验研究

提出了一种叶片减振结构阻尼的测量和分析计算方法。对设计的4种减振结构的阻尼特性进行了实验研究和分析,表明:减振阻尼结构能有效增加透平叶片的阻尼。减振结构的阻尼与结构的几何形状有关,与结构之间的相对间隙有关。随着相对间隙从零增加至足够大的过程中,减振结构的阻尼性质和阻尼的大小都发生了较大变化。当相对间隙处在特定范围内时,阻尼系数达到极大值。碰撞减振结构使叶片的振动形态复杂化,引起叶片的拍振现象。

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构体系

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构体系具有调频质量减振、基础隔震和阻尼耗能减振等多种减振功能。弹塑性动力分析和振动台试验表明 ,在水平地震作用下 。

耗能减振结构的抗震分析与设计方法

基于国内外耗能减振装置的性能试验和耗能减振结构的计算研究并结合我国正在修订的建筑结构抗震规范，讨论了耗能减振结构抗震设计的统一方法。提出了速度相关型线性耗能器和滞变型耗能器等效阻尼和刚度的计算方法，通过大量的计算和比较，研究了耗能减振结构非正交阻尼阵强行解耦的精度和实际应用的可行性；提出了在结构地震反应分析的振型分解反应谱法中耗能器可统一归结为结构附加振型阻尼比的方法；并采用文中提出的耗能减振结构弹性和弹塑性地震反应分析方法，将耗能减振结构的抗震设计转化为普通结构的抗震设计。

直接型模糊自适应滑模控制在智能减振结构中的应用

在智能减振结构中,需要控制器有很好的鲁棒性,以保证在结构参数发生变化的情况下仍可以获得理想的控制结果。简单模糊逻辑控制在系统结构参数变化比较大的情况下,其鲁棒性能比较差。引入滑模控制的思想,把基本控制量分为等效控制量和开关控制量,并同时用两个模糊逻辑进行近似逼近,自适应率的设计保证了系统的稳定性,从而建立了直接型模糊自适应滑模控制。通过和简单模糊控制的控制结果比较,验证了直接型模糊自适应滑模控制在智能减振系统中的有效性。

阻尼减振结构参数特性分析及动态优化

对阻尼减振结构参数的关联特性、阻尼材料的温度 -振频效应及结构断面形式对结构损耗因子的影响进行了分析。提出在变温度、振频状态下 ,实行参数解耦 ,把阻尼材料参数拟合成多项式方程 ,进行参数动态优化的方法。最后对推土机行走系的轮式阻尼减振结构进行了实际应用 ,进行了结构参数优化和试验 。

减振结构刚度特性对随机振动响应的影响

对典型的减振结构建立等效的质量 刚度集中参数模型 ,推导在基础随机激励下该模型的振动响应谱解析公式 ,并对它们在不同刚度参数下的振动响应变化特点进行了分析。通过分析可知 :在质量和阻尼一定的情况下 ,减振结构的刚度越小 ,对高频的过滤作用越明显 ;无论系统或减振结构刚度如何变化 ,其位移响应谱总均方根值主要都集中在低频段 ,因此对于需严格控制线位移或角位移的系统 。

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的反应谱设计方法

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构是由主框架、次框架和减振装置组成的 ,是一种新型的非经典阻尼减振结构系统。研究了钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的近似振型分解反应谱设计方法 ,给出了等效振型阻尼比的计算公式 ;通过算例分析 ,研究了近似振型分解法的计算精度 ;

高位转换耗能减振结构静力弹塑性分析

确定结构等效阻尼比是对高位转换耗能减振结构进行静力弹塑性分析时的关键问题。结合通用分析软件SAP2000/ETABS,对结构中加入的位移相关型耗能减振装置的力学模型(Bouc-Wen模型)进行分析,给出耗能减振装置采用该模型模拟时的能量计算公式。在此基础上,结合耗能减振结构的现有研究成果,推导出位移相关型耗能减振装置采用Bouc-Wen模型模拟时结构等效阻尼比计算公式。最后,对某高位转换耗能减振结构算例进行静力弹塑性分析,分析结果表明:计算高位转换耗能减振结构的等效阻尼比是可行的,采用高位转换耗能减振结构体系能很好的改善原高位转换结构的抗震性能。

巨型框架减振结构体系风振主动控制研究

巨型框架减振结构是结合结构控制理论和一般巨型框架结构的特点形成的新型结构体系。根据其特点,基于线性二次型(LQR)经典最优控制理论,提出巨型框架减振结构的主动控制策略。并且结合工程实例,从能量的角度给定权矩阵的具体形式,主要讨论了在脉动风荷载作用下,权待定参数λ的变化对主结构顶层位移响应和最上部子结构顶层加速度响应的控制效果以及作动器最大控制力的影响。最后综合考虑各个方面给出λ值的确定方法。

减振结构智能控制的应用展望

分析了当前智能控制在土木工程中的实际应用较少 ,使用范围不广的原因 ,提出了减振结构智能控制的概念并对该概念作了较全面的阐述 ,指出建立基于 MATLAB语言的减振结构智能控制系统的可行性 .本文展望了智能控制在土木抗震结构中应用前景 。

钢筋混凝土耗能减振结构的地震损伤简化分析方法

本文提出了钢筋混凝土耗能减振结构地震反应和损伤分析的简化方法。首先给出了考虑轴力变化效应 的耗能减振结构Ｐｉｓｈｏｖｅｒ分析方法，以及结构等价阻尼比ξ的计算公式；其次，结合文献［１２］中提出的“三 水准”地震损伤性能目标，提出了耗能减振结构基于能力谱法的地震反应、损伤分析与性能设计方法；最 后，对一座设置金属屈服型耗能器的四层钢筋混凝土框架结构进行了地震反应和损伤分析．

船舶基座中复合减振结构应用实验研究

在船舶基座结构中设计了粘贴粘弹性阻尼层、插入空心阻振结构和填充颗粒等单一减振结构及多种复合减振结构基座结构振动加速度导纳为评价指标,采用振动传递实验对比研究了各种减振方式的减振效果。实验结果表明,粘贴阻尼层在分析频率内减振效果明显,最大减振效果达到了10 d B;在基座结构中简单地插入阻振结构,不仅没有阻振效果,反而使得振动增强;复合减振结构的减振效果优于单一减振结构,所设计的复合减振方案的减振效果达到14.05 d B。研究成果对船舶基座结构声学设计具有参考价值。

婴儿推车的减振结构

婴儿推车减振效果的好坏直接关系到乘坐儿童的安全。该文主要研究了婴儿推车的减振结构,分析了婴儿推车振动的来源与传递以及产生的实际振动强度;并通过对目前典型婴儿推车的振动加速度进行测试,证实采用车架阻尼结构推车的减振效果相比采用减振弹簧结构以及充气轮胎推车的减振效果要好。

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构地震能量反应分析

本文采用非线性时程分析方法对钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构体系和普通钢筋混凝土巨型框架结构进行了地震作用下的能量反应对比分析，计算结果表明，钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构可以有效减少地震能量的输入，降低结构的地震反应。同时,本文进一步分析了橡胶支座的阻尼对各项能量时程反应的影响规律。