基于复合模态阻尼比的阻尼板渐进法减振优化

研究阻尼板黏弹减振优化方法,为阻尼板设计奠定一定基础.建立了阻尼板运动方程及其求解模型,推导出模态阻尼比敏度算式;构建了以多模态复合模态阻尼比最大、黏弹材料用量及频率变动最小为约束的阻尼板优化模型,采用拓扑渐进法求解优化模型;引入绕单元敏度均化技术解决优化迭代中的棋盘格问题;在引入虚拟单元及逻辑删除技术基础上,编程实现了渐进优化算法;对任意四边形板进行了优化仿真,实现了该板复合阻尼比最大化设计;引入阻尼比体积密度评析拓扑优化效能.研究表明,在阻尼板设计时若实现其多模态阻尼比最大化,则能使板获得良好减振效果.

被动负刚度装置与线性滞回阻尼器组合对斜拉索多模态振动的阻尼效果

提出了结合负刚度装置提升线性滞回阻尼器对斜拉索多模态振动控制效果的方法.考虑被动负刚度装置与阻尼器在斜拉索上任意位置安装,采用斜拉索两点施控系统特征方程,讨论了安装位置、线性滞回阻尼器参数、负刚度系数等对斜拉索多模态阻尼的影响.结果表明,被动负刚度装置能有效提升线性滞回阻尼器对斜拉索的多阶模态阻尼比,其安装位置越靠近阻尼器,阻尼提升效果越明显.进一步,以苏通大桥某附有黏性剪切阻尼器的超长拉索为例进行了实际设计,讨论了被动负刚度的可行性,并与结合惯容器的阻尼器进行了对比,结果表明,被动负刚度装置对斜拉索-阻尼器系统多模态阻尼提升效果更好.

斜拉索过渡段结构对外置阻尼器减振效果的影响

为了研究斜拉索过渡段结构对外置阻尼器减振效果的影响,基于垂度索-索过渡段结构-外置阻尼器系统模型,分析了过渡段结构的刚度、耗能因子及安装位置等参数对外置阻尼器减振的影响规律。研究结果表明:过渡段结构和外置阻尼器同端安装时,过渡段结构的刚度特性明显减弱了外置阻尼器的阻尼效果,其耗能因子对外置阻尼器的影响几乎可忽略,过渡段结构安装越靠近外置阻尼器,其对阻尼器的不利影响越明显,考虑拉索的多模态振动,特别是抑制超长拉索高阶涡振,过渡段结构对外置阻尼器是有利的;过渡段结构和外置阻尼器异端安装时,拉索系统总的附加阻尼近似于两者各自阻尼贡献的线性叠加,但与高阶振动的阻尼提升效果相比,同端安装有所降低。因此,在实际斜拉索减振阻尼器设计时,需综合考虑同端安装的过渡段结构在低阶模态带来的阻尼削弱影响和在高阶索振控制中的作用。

基于模糊控制的轮式装载机驾驶室悬架减振设计

为减缓装载机驾驶室受到的振动和冲击,提高装载机驾驶员的作业舒适性,在考虑成本和可靠性的前提下,研究了带阻尼多模态切换减振器的轮式装载机半主动驾驶室悬架的模糊控制设计。将一种新型低成本减振器应用于轮式装载机驾驶室悬架,通过改变两个电磁阀的通断状态,分析了减振器实现不同阻尼模式的工作原理和阻尼特性变化规律,实现了减振阻尼特性的可调。首先建立了轮式装载机悬架系统动力学模型,该模型同时考虑了工作装置的振动特性、四轮相关随机路面激励和发动机振动激励。根据该减振器的工作原理,建立了阻尼多模态切换模型,反映了两个电磁阀的阻尼系数与开关状态之间的关系。然后,设计了一种模糊阻尼控制策略,根据驾驶室悬架性能指标,在考虑驾驶室的垂向振动以及驾驶室俯仰运动和侧倾运动的情况下,确定阻尼模式的最优切换顺序。最后,通过仿真分析,实现了多模式切换减振器电磁阀开关状态的直接控制,发现轮式装载机驾驶室悬架性能得到了显著改善,达到了系统预期控制目标。确定所提出的模糊控制方法对带多模态切换减振器的轮式装载机半主动驾驶室悬架减振控制的有效性。