非线性被动动力减振器对高耸结构风振控制的实用设计方法

以两个被控结构风振反应的控制效果相等为原则 ,本文建立了非线性被动动力减振器对高耸结构脉动风振反应控制的等效TMD方法。文中利用求出的等效TMD动力参数和TMD对结构风振反应控制效果等效结构阻尼比的概念 ,提出了基于中国荷载规范的非线性被动动力减振器对高耸结构风振控制的设计方法。

被动调Q固体激光器非线性动力学研究

被动调Q固体激光器具有结构紧凑、效率高和光束质量优异等特点,因此在基础科学研究、军事、工业加工、医疗卫生等众多领域具有广阔的应用前景.目前,相关研究主要集中在处于单周期动力学态下激光器的特性,而对于处于其他非线性动力学态下激光器特性的研究十分缺乏,尤其是进入混沌的分岔路径还未见报道.该研究基于四能级系统速率方程,数值研究了被动调Q Nd:YAG固体激光器的非线性动力学特性,并分析了一些关键系统参量的影响.结果表明:在不同的参数下,被动调Q固体激光器可呈现单周期、倍周期、多周期以及脉冲混沌等多种动力学态;连续变化参量数值,动力学态呈现多种演化路径;数值模拟结果再现了工作在脉冲混沌态的被动调Q固体激光器中出现的极端事件.

T型橡胶减振器非线性特性分析与预压缩量设计

为研究T型橡胶减振器的结构型式和材料性能对其非线性动力学特性的影响,并提高其对飞行环境的适应能力,改善其在恶劣环境下的使用性能,提出了一种含分段线性刚度及阻尼和立方刚度的双层级非线性动力学模型。首先,对T型橡胶减振器进行了简化建模,并采用等价线性化方法,推导得到了分段线性系统的等效刚度和等效阻尼。其次,利用谐波平衡法分别数值模拟了等幅值外力载荷正弦扫频激励下分段线性刚度系统和立方刚度系统的非线性频响函数,验证了构建模型的有效性。最后,进行了T型橡胶减振系统在基础位移正弦扫频条件下的传递特性试验,并与数值计算结果进行了比对。研究结果表明,针对T型橡胶减振器,较低激励载荷即可导致结构型式的渐进软化,较高激励载荷才能引发材料性能的动态软化;该模型能够较好的模拟T型橡胶减振器具有的渐软刚度和渐小阻尼的非线性特性。此外,从航天工程应用的角度出发提出了针对大过载、强振动环境进行预压缩量设计的方法。

非线性迟滞阻尼减振器动力学模型参数识别

在非线性迟滞阻尼减振器的建模中可以把减振器恢复力分为几部分:非线性弹性力,非线性阻尼力,以及由于摩擦引起的迟滞力. 恢复力与位移变形之间般存在非对称关系,本文采用实验建模方法,根据系统达到最大变形位置前后恢复力与变形的本构关系不同,利用最小二乘法识别出滑移极限等模型参数. 考虑实际噪声污染的影响,用小波变换进行信号预处理,既去除噪声又较好地保留了时城信号的形状和相位。

动力减振器最优参数的非线性回归和若干问题

本文采用最优化方法求得考虑生系统阻尼的动力减振器最优参数集，并对此参数集进行非线性回归，得到了便于动力减振器最优设计的回归曲线族。本文还对现有的主系统无阻尼时动力减振器最优参数公式进行了讨论，指出了这些公式的局限性，并根据本文的结果给出了应用范围更广泛的改进公式。

转向减振器对车辆摆振系统动力学影响分析

建立了含转向减振器的三自由度车辆摆振动力学分析模型,并通过MATLAB建立了动力学分析数值仿真模型。数值算例分析了自激摆振和强迫摆振两种状态下车轮摆角响应及其随车速的分岔特性,并结合时间历程、功率谱、庞加莱截面和相图等,讨论了转向减振器参数对车辆摆振系统的影响。分析结果表明:车轮摆角随着转向减振器阻尼增加而减小,转向减振器可以较好地抑制车辆的摆振幅度,且对由车辆在强迫振动下产生的拟周期和拍振等不利于车辆行驶的摆角运动情况有良好的改善作用。

基于非线性消振器的空间结构被动振动抑制

研究了空间结构振动抑制的被动非线性消振方法.提出了适用于空间环境的非线性消振器结构及动力学模型,该结构通过引入磁力实现空间环境下航天器结构的振动抑制.然后,从理论上建立了含有非线性消振器的空间悬臂梁结构动力学模型,并通过Galerkin截断及数值分析方法分析了瞬态激励下非线性消振器对空间悬臂梁结构的被动振动抑制效果.仿真结果表明,该被动非线性消振器对系统的能量耗散率可以达到92%,可以实现非常好的振动抑制效果,能够适应空间环境,并提高航天系统的可靠性.

液压减振器非线性动态仿真和试验

本文建立复杂的减振器台架试验动力学模型,并应用多体系统动力学软件ADAMS开发出双筒液压减振器虚拟样机,进行数值仿真。在虚拟样机中采用的不对称非线性迟滞环足由速度外特性试验曲线拟合而得,突破了常规减振器建模中的速度外特性不对称双线性化模型。比较表明,虚拟样机动态仿真与台架试验结果基本相符。该样机可为优化设计和整车性能匹配提供设计平台。

金属橡胶减振器非线性建模及仿真研究

针对某型号金属橡胶减振器建立了非线性数学模型,并利用最小二乘法对模型进行了参数识别。应用所建减振器模型对柴油机—悬置系统进行了动力学建模和仿真,得到了质心动态特性曲线,并对柴油机整机振动烈度进行计算。最后对整机进行了振动烈度试验,并对试验与仿真计算结果进行比较,证实了所建模型的正确性。

油气减振器非线性特性的神经网络识别研究

用神经网络的非线性逼近能力 ,设计了用于识别油气减振器非线性特性的结构化神经网络模型 ,并介绍了该模型的具体应用方法 ,即利用试验数据组成学习样本 ,对网络模型进行训练 ,识别出其非线性特性。识别结果表明 ,结构化神经网络可有效地识别油气减振器的非线性特性。

应用5种被动动力减振器时高层建筑侧移-扭转脉动风振反应控制优化设计的统一公式

目的是建立5种被动的动力减振器对长宽比较大的高层建筑侧移-扭转脉动风振反应控制优化设计的统一方法。文中,在建立了5种被动动力减振器对高层建筑侧移-扭转脉动风振反应控制统一的方程的基础上,导出了被动动力减振器对高层建筑侧移-扭转脉动风振反应控制效果最优等效阻尼比和被动动力减振器最优设计参数的基本公式。通过工程实例的计算与分析,本文比较了5种被动动力减振器对高层建筑侧移-扭转脉动风振反应的控制效果,讨论了动力减振器在楼层上设置位置对动力减振器最优设计参数和控制效果的影响,得到了2个有工程价值的重要结论。

工程机械高速机构的非线性阻尼减振

由于现代工程机械高生产率和低成本的要求,考虑构件弹性的机构剧烈振动对机构的工作性能和构件的疲劳寿命有很大影响。提出了采用阻尼合金材料对构件的振动进行被动控制的方法,根据通过实测损耗因子与应变之间的非线性关系而得到的阻尼合金材料的非线性阻尼特性,建立了阻尼合金材料的弹性机构动力学模型;通过数值计算分析了非线性阻尼对构件振动的减振作用,证明了在非线性阻尼的作用下,弹性构件的振动得到了有效抑制。

抗蛇行减振器力学模型及车辆动力学仿真

为了提高车辆动力学计算机仿真精度,研究抗蛇行减振器力学模型及其对车辆动力学性能的影响,基于可压缩流体的压力-流量特性建立了我国某高速动车组抗蛇行减振器非线性力学模型,并对其进行了试验和动力学仿真分析。结果表明:相比传统分段线性模型,抗蛇行减振器非线性力学模型能够同时体现黏性阻尼力和油液被压缩而产生的回复力,仿真计算结果与试验结果吻合良好;基于抗蛇行减振器非线性力学模型计算的临界速度会随踏面等效锥度的增加而先增大后减小,计算的横向平稳性指标较高,且随速度增加而增加的趋势更显著。研究表明,抗蛇行减振器非线性力学模型能够有效提高动力学仿真精度,对车辆的蛇行运动稳定性和横向平稳性有较大影响,但对垂向平稳性和曲线通过安全性的影响较小。

车辆双筒式减振器异响研究

针对国内外对减振器异响的分类进行总结,将减振器异响分为两大类:减振器自身异响和减振器传递型异响。基于台架试验采集了不同激振频率下的活塞杆加速度信号并分别在时域和频域内进行分析。建立了二分之一后悬架系统的非线性动力学模型和减振器参数化非线性动力学模型,应用MATLAB仿真对减振器进行异响研究。比较了仿真结果和试验数据,验证了减振器异响试验中对试验数据分析结论的正确性。这种理论与试验相结合的方法可为减振器异响的分析和判定提供参考。

车用双筒液压减振器动态响应的试验与仿真

在 ADAMS环境下 ,开发出双筒液压减振器的虚拟样机 ,并研究了减振器强非线性 .将减振器速度外特性试验曲线拟合为速度外特性不对称非线性迟滞环 ,取代了常规减振器建模中的速度外特性不对称双线性化模型 .采用实际减振器的几何参数、物理特性以及运动约束 ,经动态仿真分析表明 ,数值仿真与台架试验结果基本相符 .因此 ,该减振器虚拟样机建模是正确的 。

硅橡胶减振器的有限元建模与动态特性分析

建立硅橡胶的有限元模型,以固有频率为评判标准,选择可靠的非线性瞬态分析方法以及硅橡胶超弹性本构模型对其进行动态特性分析。首先建立减振系统的有限元模型,通过理论分析,选用单步Houbolt法计算与常用的橡胶超弹性本构模型对应的减振器的加速度响应,然后进行傅里叶变换,从而提取出固有频率;接着采用自主研制的基于锤击法的振动测试系统进行实验测得减振器固有频率。通过两者结果比较验证了单步Houbolt法的可靠性,同时表明用Signiorini模型模拟硅橡胶材料的动态特性是更为合理的。在此基础上,分析了硅橡胶减振器轴向尺寸和径向尺寸参数对其动态特性的影响,从而为硅橡胶减振器的设计与应用提供了理论依据。

对土-结构动力相互作用研究若干问题的思考

就目前土-结构动力相互作用研究中几个重要问题的研究现状进行了总结,并提出了需要进一步研究的几个课题和研究方法.这些问题包括:(1)深厚软弱地基上土-高层建筑的动力相互作用;(2)软弱地基土-大型地下结构的动力相互作用;(3)拟建建筑对周围已建建筑物抗震性能的影响;(4)土-结构动力相互作用效应对结构主、被动控制的影响;(5)土-结构动力相互作用涉及的材料和接触面非线性特性;(6)土-结构动力相互作用的试验研究.

输流管道振动的被动控制研究

输流管道在内部流动流体和外部激励作用下,展现出复杂的振动特性。随着工程中对振动控制水平的要求越来越高,输流管道振动的控制研究吸引的关注也逐渐增多。文章对输流管道振动被动控制研究进行了梳理。首先,介绍输流管道振动被动控制的重要性和存在的困难;其次,简介输流管道动力学研究的一般特点;然后,综述了输流管道被动控制研究的进展;最后,对未来需要深入研究的方向给出建议。期望文章有助于科研人员了解输流管道振动被动控制的研究现状,并能引起更多关注,从而促进管道系统高效、安全运行。

一种特殊瞬态动力学现象释疑

引入瞬态平衡点的概念 ,来解释一种简单的摆式减振器模型中的瞬态动力学行为中的一种特殊现象 :即振子从开始小幅振动突然增大最后达到大幅振动 ,而减振摆也从铅垂位置附近的小幅振动过渡到绕悬挂点的圆周运动。分析表明 。

接地惯容式减振器对悬臂输流管稳定性和动态响应的影响研究

输流管道广泛应用于机械、航空、核电和石油等重要工程领域.为防止管道结构因流致振动破坏造成的损失,很有必要对其稳定性、动力学响应及其调控进行深入研究.本文提出一种由惯容器、弹簧和阻尼器并联组成的减振器模型,研究了这种接地惯容减振器对悬臂输流管稳定性和非线性振动的影响.首先,基于哈密顿原理给出了带有接地惯容减振器非保守系统的非线性动力学模型;然后,利用高阶伽辽金方法对非线性方程进行离散化;最后,分别从线性和非线性角度分析了不同减振器参数下输流管道的被动控制效果,着重讨论了惯容系数和减振器安装位置对悬臂管稳定性和动态响应的影响机制.线性理论模型的研究结果显示,接地惯容减振器可显著影响悬臂管的失稳临界流速,故通过调节减振器参数能有效提高输流管道的稳定性;惯容系数和弹簧刚度对系统稳定性的控制效果还与减振器的安装位置密切相关.非线性理论模型的分析结果显示,惯容系数和减振器位置对输流管的非线性动态响应也有显著影响,且这种影响还依赖于管道的流速取值;在某些参数条件下,减振器还可使输流管道由周期运动演化为复杂的混沌行为.本文研究结果表明,通过设计合理的惯容式减振器参数,可提升悬臂输流管道的稳定性并有效抑制其颤振幅值.