橡胶阻尼式动力吸振器固有频率测试方法分析

考虑到橡胶元件的动刚度与激振振幅和激振频率有关,研究了不同激振形式下不同激励频率和激振幅值对橡胶阻尼式动力吸振器固有频率测试结果的影响.通常情况下,动力吸振器的固有频率的测试只考虑频率相关性,忽略了幅值相关性.文中分别采用恒振幅激振、恒加速度激振、随机加速度激振、脉冲激振和力锤敲击激振,对一橡胶阻尼式动力吸振器的固有频率进行了测试分析,给出了不同激振形式下动力吸振器的固有频率的测试值.结果表明:激振幅值对动力吸振器的固有频率的测试结果影响很大,目前一些企业采用的用力锤激振方法测试得到的橡胶阻尼式吸振器的固有频率并不能很好地表征动力吸振器的固有频率.文中结果为在真实振动工况下动力吸振器的固有频率的选择提供了依据.

含分段阻尼特性动力吸振器的吸振性能

利用凸轮机构设计了一种分段阻尼装置。以传统Voigt型动力吸振器为基础,将该装置安装于动力吸振器的主系统与子系统之间,建立了吸振器的动力学方程。利用在一个振动周期内阻尼耗能等效这一原理,在相同振动频率下得到了分段阻尼装置的等效阻尼系数。推导得出了具有分段阻尼特性的动力吸振器的理论解,并用数值解进行了验证。比较分析了无阻尼、传统线性阻尼及具有分段阻尼特性的动力吸振器的吸振特性。结果表明,具有分段阻尼特性的动力吸振器的幅频特性综合了无阻尼和传统线性阻尼动力吸振器的特点,能保证反共振点处主系统的振幅很低,同时对主系统的共振振幅的抑制效果接近于传统线性阻尼动力吸振器。

固有频率连续可调的动力吸振器设计研究

振动通常会对周围的人和物造成危害,为避免此危害,在振动体上安装无阻尼动力吸振器是有效控制振动的措施之一。而无阻尼动力吸振器的使用条件是其固有频率需要与振动体的激振频率相等或极为接近。文章提出一种动力吸振器固有频率连续可调的新结构和新理论。在前、后无盖的钢制长方体框架内部,对称安装两根斜置弹簧,两弹簧的上端沿框架上表面可以对称移动,两弹簧下端悬挂同一球形质量块。从理论上确立了弹簧上端的水平位移与弹簧竖向夹角、弹簧的竖向总刚度与弹簧竖向夹角、弹簧的竖向总刚度与弹簧上端的水平位移之间的定量变化关系,并对该动力吸振器的振动控制效果进行实验验证,以期为动力吸振器的设计提供新参考。

基于磁流变阻尼器的火箭橇半主动动力吸振器

针对超声速火箭橇动态试验时大强度、宽频带恶劣振动环境,提出了一种基于磁流变阻尼器的半主动开关控制动力吸振器(DVA)。建立了火箭橇DVA力学模型,设计了开关地棚控制和开关混合控制策略。仿真结果表明:0 A与2.5 A固定电流、开关地棚控制和开关混合控制的动力吸振火箭橇主系统的加速度和位移响应峰值均低于对应的Kelvin模型减振系统;相比较开关混合控制DVA具有最优异的振动抑制性能。

阻尼动力吸振器的吸振机理及其试验验证

采用矩阵复指数算法推导正弦激励力作用下二自由度系统主质量位移振幅的解析解,对所有幅频特性曲线都交于2个固定点进行了严格证明,并通过MATLAB数值仿真和悬臂梁振动试验进行解析解的验证。结果表明:当阻尼比等于零时,主系统幅频特性曲线有2个开口向上峰,当阻尼比趋近于无穷大时,主系统幅频特性曲线只有1个开口向上峰;2个固定点均具有极大值但非最大值;数值仿真与悬臂梁的振动试验结果非常接近,相对误差为-3.864%~5.729%,验证了所推导的一系列解析解的正确性。

吸振器与球平衡器并用控制转子不平衡振动的理论研究

球式自动平衡器(Automatic Ball Balancer,简称ABB)可以在临界转速以上区域完全消除转子未知不平衡量,但其缺点是在临界转速附近会引起大振幅的共振响应和不稳定振荡。为此增加动力吸振器(Dynamic Vibration Absorber,简称DVA)来克服其缺点,改善其抑振性能。以Jeffcott偏心转子模型为研究对象,根据拉格朗日方程建立了吸振器、球平衡器单独使用以及两者结合使用时控制转子不平衡振动的动力学方程,使用谐波平衡法理论求解新耦合系统的振幅表达式,并分析各参数对稳态幅频曲线的影响规律以获得较合适的参数,采用龙格-库塔数值方法计算得到稳态幅频特性图和瞬态振幅时域变化曲线。对比结果表明,两种手段并用的新方案有效降低了转子经过临界共振区时的振动水平,并使转子在临界转速以上区域衰减为零振幅,达到了融合两者优点的目的,具有更优良的抑振效果。

用于含阻尼薄板结构减振的分布式动力吸振器的优化方法研究

动力吸振器用于结构减振时,其参数需要经过优化调谐才能获得最优的减振效果;目前,针对用于连续体结构减振的分布式(或多个)动力吸振器还没有很便捷的优化方法。研究了用于抑制含阻尼薄板结构基础模态振动的分布式动力吸振器的参数优化方法;利用模态叠加法建立了薄板与分布式动力吸振器的动力学方程,根据动力吸振器的振动特性推导得到了薄板基础模态与吸振器的简化二自由度运动方程,结合含阻尼的线性系统中动力吸振器最优调谐参数的求解方法,最终得到了分布式动力吸振器的解析优化公式。通过数值计算验证了优化公式的有效性;数值计算分析还表明优化公式对分布式动力吸振器抑制薄板结构的低频综合振动有很好的优化效果。

一种主动电磁式动力吸振器的研究与设计

在传统的动力调谐吸振理论基础上,通过对动力学和电磁学的研究,得到了一个刚度可控的电磁弹簧,具体地讨论了该电磁弹簧的形成原理,以此电磁弹簧为核心元件,研究了一种固有频率可在线调整的主动电磁式动力吸振器。通过对设计实例进行仿真,验证了这种方案的可行性和有效性。

阻尼动力吸振器减振问题的进一步研究

有阻尼单自由度主系统、多自由度主系统可通过安装单个或多个吸振器来抑制其振动，为使系统指定点处的最大响应在某一频带内处于某一预先指定的范围，本文提出了决定吸振器质量比、固有频率和阻尼比等参数的优化设计方法。

机械自调谐式动力吸振器的研究

为了拓宽吸振器的工作带宽,提高吸振器的减振效果,在分析了影响自调谐式动力吸振器减振效果因素的基础上,研制了一种通过调节自身的几何参数来调节固有频率的机械自调谐式动力吸振器,并设计了相应的控制系统。在梁结构实验平台上对该吸振器的动力学特性进行了实验评价,结果表明,该吸振器具有吸振频带宽、减振效果好等优点。

多自由度无阻尼动力吸振器的理论研究

讨论了将简谐激振下无阻尼单自由度主系统的动力消振原理推广到多频谐波激励下无阻尼多自由度主系统的情况 ,通过选择一个合适的多自由度无阻尼动力吸振从系统 ,即从系统的固定频率正好是所有的激振力的频率 ,可以完全消除多频谐波激励下无阻尼多自由度主系统中某质点的振动响应。还讨论了根据给定弹簧 -质量系统的特征值及对该系统进行小的、已知的修正后所得系统的特征值 。

颗粒碰撞阻尼动力吸振器的设计及实验研究

将颗粒碰撞阻尼器和动力吸振器相结合,提出一种颗粒碰撞阻尼动力吸振器设计概念,该吸振器由一个装有碰撞颗粒材料的盒体和一个弹性元件组成,碰撞颗粒在盒体运动时发生碰撞而消耗能量。以一个五层的楼房框架模型为振动抑制对象,对其吸振性能进行了实验研究,并与相同质量的经典单质块动力吸振器的抑振效果进行比较。实验结果表明,所设计的颗粒碰撞阻尼动力吸振器扩展了经典的单质块动力吸振器的工作频率范围,对宽频带随机激励的振动响应具有良好的抑制效果,这种颗粒碰撞阻尼动力吸振器设计思想可以应用于高层建筑的地震和风振响应控制。

动力吸振器中库仑阻尼对吸振性能的影响

研究了动力吸振器中库仑阻尼(干摩擦)对吸振性能的影响。给出了库仑摩擦模型,在考虑了吸振器中的库仑阻尼的情况下,分析了库仑阻尼引起的主振动系统与附加质量块的2种相对运动状态(滑移和粘滞)以及它们存在和转换的条件,讨论了因库仑阻尼引起的吸振器自由度冻结现象;用Simulink仿真工具对非线性吸振器进行了数值仿真,研究了谐波和白噪声激励下库仑阻尼对吸振器吸振性能的影响以及库仑阻尼与线性阻尼的等效问题。结果显示:弱激励条件下,非线性吸振器减弱吸振效果,强激励条件下增强吸振效果。

悬臂式动力吸振器设计方法

众多学者对端部具有集中质量的悬臂结构提出过设计方法,但对于悬臂式动力吸振器而言,质量块并不满足质点假设。为了提出具有更高精度的设计方法,首先根据悬臂式吸振器的结构特点,提出Euler-Bernoulli梁假设、刚体假设、动/静挠度近似一致三条假设。在此基础上,使用能量法推导悬臂式动力吸振器的设计方法。该方法考虑了质量块结构参数,简洁明了,便于工程应用。针对常见的圆形和矩形截面悬臂式吸振器,设计五组参数进行充分验证。结果表明,对于质量块和悬臂梁不同的长度、不同的截面,所提设计方法均有很高的精度,最大误差小于3%。对于其他横截面形状的吸振器,差别仅在于截面惯性矩的计算方法不同。因此,所提设计方法具有简明、精度高,通用性好的特点,为悬臂式吸振器设计方法的实用化提供了一条新的途径。

发动机曲轴动力吸振器橡胶应变分析

为了研究预估曲轴扭转振动产生应变的方法,讨论曲轴扭转振动和应变之间的关系,使用装有黏滞橡胶减振器的V型8缸非增压柴油发动机,进行了动力吸振器的橡胶应变和曲轴扭转振动的测量,从试验和计算2个方面进行了动力吸振器橡胶应变和曲轴扭转振动的分析,分别用黏性阻尼系数和磁滞阻尼系数进行了吸振器的橡胶应变和曲轴扭转振动计算。结果表明:用磁滞阻尼系数计算的动力吸振器橡胶应变比用黏性阻尼系数计算的橡胶应变更接近试验值。

基于动力吸振原理的低频多模态抑振器设计

为实现结构低频振动控制,基于动力吸振(dynamic vibration absorber, DVA)原理设计了一种多模态抑振器。为研究吸振器阵列与抑振器阵列的抑振效果,建立了附加动力吸振器阵列四边简支板的动力学耦合模型,验证了动力吸振器阵列的振动控制效果;提出了以橡胶板-质量块、橡胶基体-金属柱壳为主要组成结构的多模态低频抑振器,从理论上计算了其各组成结构的轴向共振模态频率,并以动力吸振器参数为基准对抑振器几何参数和材料参数进行了调整,最终通过仿真和实验验证了抑振器阵列振动控制效果。结果表明:当吸振器阵列或抑振器阵列布置位置覆盖结构主要模态下最大变形位置时即可达到最佳控制效果;吸振器阵列与抑振器阵列均有一定的振动控制效果,与吸振器与受控对象间为点接触不同,面接触放大了阻尼在振动控制中的作用,因此抑振器阵列的振动控制效果更为明显。

颗粒阻尼吸振器对轧辊振动传递的影响及其能耗特性

【目的】为了抑制轧机在轧制过程中的垂直振动,结合动力吸振器以及颗粒阻尼技术,提出了一种应用于轧辊垂直振动控制的多自由度颗粒阻尼吸振器(Particle Damping Absorber,简称PDA),研究了轧辊-PDA耦合系统的振动传递及能量耗散行为。【方法】通过建立耦合系统的四自由度垂直振动模型,并利用增量谐波平衡法(Incremental Harmonic Balance Method,简称IHBM)求得系统的稳态解,研究了PDA中的刚度系数和阻尼系数对功率流传递行为的影响。【结果】对于不同的外激励频率,通过控制PDA参数,可以改变轧辊的振动能量在耦合系统中的流向。此外,利用PFC3D软件仿真分析了颗粒参数对颗粒群振动能量耗散行为的影响,结果表明,颗粒的直径越小、填充率越大,颗粒群的能量耗散效果越好。

阻尼动力吸振器的仿真设计

建立了单自由度主系统安装多个吸振器的计算机仿真模型 ,通过仿真实例讨论了吸振器各参数变化对总体吸振性能的影响并用实验给予了验证。

无阻尼动力吸振器吸振理论分析与试验研究

通过对两自由度振动系统振动频率特性的分析,探讨了用无阻力动力吸振器吸收机械振动的方法,对动力吸振器参数的选择作了定性分析并作了模型试验。试验结果与理论分析吻合。

有阻尼动力吸振器基本结构及设计

主要陈述了有阻尼动力吸振器的设计以及优化的理论推导,并指出设计的基本条件和设计方法,同时给出了设计中应该注意的要点和解决方案,对于有阻尼动力吸振器的设计具有一定的参考价值。