带凸肩叶片的稳态响应计算及其阻尼减振分析

研究干摩擦理论在航空发动机叶片组振动控制方面的应用，着重分析带凸肩叶片的动力特性及凸肩干摩擦副的阻尼减振规律。在引入凸肩干摩擦非线性连接元概念的基础上，将固定界面模态综合法推广应用于带凸肩叶片组动力有限元模型降阶；提出用阻尼因子解决凸肩干摩擦阻尼大小的度量问题；在稳态特性数值计算中构造了两步迭代算法，改善了Ｐｉｃａｒｄ单步迭代法收敛性差的缺点。编制了相应的计算程序，完成两叶片系统计算模型的数值分析。     

几种常见阻尼器的减振特性分析

本文对存在干摩擦阻尼、粘性阻尼和cx^2阻尼系统的自由振动及受迫振动特性进行了解析及数值计算，得到干摩擦阻尼系统自由振动的加速度响应在速度零点有一突变，这一变化量为定值，且只与系统固有频率ψn。及摩擦当量位移xk有关。分析比较了干摩擦阻尼、粘性阻尼及cx^2立。阻尼的减振特性，并重点分析了粘性阻尼与cx^2阻尼在抗振及减振方面的特性，分析了组合阻尼的减振效果，为工程减振基于不同类型阻尼相结合的新型阻尼器的开发提供指导意义。     

干摩擦阻尼及其在工程结构被动减振设计中的应用研究

本文在广泛收集有关研究资料基础上，着重总结国外工程领域在工程结构减振或抗震设计方面干摩擦阻尼应用的研究成果，文中首先分析和讨论描述摩擦力变化规律的现有的基本物理模型及其干摩擦系统分析和计算中三种主要方法，其次概括性地介绍了摩擦阻尼在发动机叶片减振，组合结构动力学设计，高层建筑的地震基础隔离及其铁路和公路车辆悬挂系统等主要工程领域内的研究进展。     

基于微滑移解析模型的干摩擦阻尼叶片稳态响应分析

基于单边微滑移解析模型,建立了阻尼器干摩擦力的本构关系,该模型可以较好地描述摩擦界面粘滞一滑移状态以及在同一时刻阻尼器各局部拉、压应变不同而产生的摩擦力方向的不同。采用等效刚度和等效阻尼对干摩擦力的非线性特征进行了线性化处理。引入干摩擦阻尼因子度量干摩擦阻尼效果。采用谐波平衡法对简化的带阻尼器叶片系统进行了强迫振动响应分析。分析表明：干摩擦阻尼器对叶片的作用体现在阻尼和刚度两个方面,于摩擦阻尼因子是评价干摩擦阻尼效果的一个较好的参数;存在最佳的正压力,使干摩擦阻尼因子最大,响应最小。     

非线性干摩擦阻尼结构叶片系统动力学研究现状

综述了非线性干摩擦阻尼结构叶片系统的动力学研究现状.引述国内外大量文献,对非线性干摩擦阻尼结构叶片系统动力学研究中的5个主要问题进行了讨论,它们是干摩擦阻尼结构叶片非线性动力学方程的求解方法、界面摩擦模型简化、接触运动学模型、叶片主结构模型的简化、摩擦约束叶片系统的非线性动力学行为.阐述了常用的各种模型及求解方法的优缺点,最后并提出了该领域值得进一步研究的几个关键问题.     

干摩擦阻尼系统动力响应分析的迭代方法

本文提出了一种求解干摩擦阻尼系统稳态动力响应的迭代方法.此方法基于一次谐波平衡,同时保证计算状态下与原始模型下干摩擦阻尼器所消耗的能量相等,从而保证了迭代过程收敛,计算精度与等效粘性阻尼法相当.方法可用来分析带任意多个干摩擦阻尼器的系统,并可方便地与有限元分析程序包相连接.算例表明,计算结果与直接积分法所得结果吻合.     

阻尼及三次非线性因素对具有调谐质量阻尼器的干摩擦隔振系统性能影响的研究

对阻尼和三次非线性因素对具有调谐质量阻尼器干摩擦隔振系统响应的影响作用进行了详细的分析，为干摩擦系统在工程中的广泛应用奠定了坚实的理论基础。     

干摩擦对临界阻尼状态缓冲特性的影响

根据单自由度、临界阻尼状态的动力学模型，考虑了干摩擦的存在对缓冲特性的影响，导出了包装件受冲击作用时产品的最大冲击加速度和缓冲材料的最大形变的表达式，并与无阻尼系统的相应情况进行了比较。     

粘滞阻尼和干摩擦对物品包装跌落冲击的最大加速度的影响

考虑了在跌落冲击时粘带阻尼和干摩擦两种阻力同时存在对物品加速度的影响,导出了包装件受冲击作用时产品的最大响应加速度,并对之进行了讨论。     

动力学在振动给料机中的应用

本文介绍了带有摩擦阻尼的振动给料机的结构特点,建立了振动给料机在既有粘性阻尼又有摩擦阻尼的情况下受简谐激励振动时的力学模型。通过将运动微分方程中的理想干摩擦阻尼力展开为Fourier级数,取级数展开的第一项作为近似,求出了振幅及相位差角的一般表达式。最后应用Matlab语言实现了振幅、相位的参数计算,绘制出不同粘性阻尼和摩擦阻尼时幅频特性曲线和相频特性曲线。并与之结合,分析讨论了理想干摩擦阻尼对幅频特性和相频特性的影响,指出了摩擦阻尼与粘性阻尼结合可以有效降低共振时的振幅,且共振时,若摩擦力按线性增加则振幅按线性衰减;而粘性阻尼较小时,理想干摩擦阻尼力对相频特性的影响极为明显。     

基于微滑移模型的B-G型叶片干摩擦缘板阻尼器减振特性研究

在干摩擦接触面间引入弹性剪切层来模拟干摩擦接触,考虑摩擦接触界面在振动过程中可能经历完全粘滞、局部滑移、完全滑移三个阶段,提出一种改良的微滑移摩擦阻尼模型。在该阻尼模型基础上对摩擦力-位移迟滞曲线进行了仿真,得到了符合工程实际的迟滞曲线;分析了不同外力下接触面上的摩擦分布,揭示了微滑移模型的本质;利用一次谐波平衡与等效线性化相结合,研究多种参数对阻尼器等效刚度和等效阻尼及减振特性的影响,得到的减振规律为工程中该类阻尼器设计提供了指导。     

基于可变摩擦阻尼力的斜拉索半主动控制算法

通过比较线性粘滞阻尼器和摩擦型阻尼器的耗能,发现斜拉索采用摩擦型阻尼器获得的最大附加阻尼高于相应的线性粘滞阻尼器,进而提出了基于可变摩擦阻尼力的斜拉索半主动控制算法。该算法通过控制阻尼器位置处的拉索位移振幅来实时调节阻尼力,使其始终满足拉索-阻尼器系统的最优阻尼力幅值与最优阻尼器位移幅值的对应关系。按摩擦型阻尼器的方式耗能,系统获得的最大附加阻尼总是高于线性粘滞阻尼器的被动最优控制,且与振动频率无关,可以实现斜拉索的变频率多模态振动控制。最后,分别针对斜拉索的自由振动和简谐强迫振动进行了半主动控制算法的数值模拟,验证了其减振效果。     

基于微动滑移摩擦模型的失谐叶盘系统振动分析

在航空发动机叶-盘系统中,由于叶片失谐导致严重的振动局部化,造成局部叶片的高周疲劳,拟采用增加叶根干摩擦的方法降低失谐叶-盘系统振动幅值,减轻其振动局部化程度。基于微动滑移摩擦模型建立叶根阻尼器干摩擦力本构关系,采用等效椭圆代替阻尼器力与位移函数关系的迟滞回线,获得阻尼器的等效阻尼、等效刚度;将等效阻尼、等效刚度作用于叶-盘系统集中参数模型上,建立单个扇区三自由度整周失谐叶-盘系统动力学方程;采用谐波平衡法对其进行振动特性分析,讨论了叶根干摩擦对失谐叶盘系统振动特性的影响。结果表明:叶根摩擦能显著降低系统共振幅值;有叶根摩擦系统较无叶根摩擦系统的共振峰在频率上延后;增加叶根摩擦可有效降低失谐叶-盘系统的振动局部化程度。     

具有调谐质量阻尼器(TMD)的干摩擦隔振系统的研究

本文基于增量谐波平衡（IHB）法研究了顶部装有TMD的干摩擦隔振系统及TMD对隔振性能的影响，进而在干摩擦隔振系统中引入了主动控制的概念，分析了主动控制对隔振系统性能的影响，为干摩擦隔振系统在工程上的应用提供了理论依据。     

新型汽车扭振减振器扭振特性试验研究

对一种新型汽车扭振减振器的动态工作特性进行试验研究,通过试验与理论相结合的方法,系统的研究了该减振器动态扭振特性。研究表明：减振器恢复扭矩与扭振振幅成典型的迟滞非线性,而且其动刚度是振幅的非线性函数;阻尼是振幅、频率的非线性函数,阻尼成分较丰富,既有干摩擦阻尼,又有粘性阻尼;建立的恢复扭矩混合阻尼动力学模型能够很好地描述这类非线性扭振减振器的迟滞特性,理论回线与试验回线吻合较好,为优化设计出高性能的汽车扭振减振器提供了理论依据。     

新型竖向电涡流-磁力混合阻尼装置试验研究

针对大跨轻质结构的减振需要,研制了一种新型竖向电涡流-磁力混合阻尼器样机。介绍混合阻尼器的减振原理及振动方程;接着介绍了3种不同的磁路设计和制作过程;随后对样机进行试验,测量其动力参数和减振性能。结果表明:在铜板后方和底板上方安装磁铁均能改变阻尼器的附加刚度;特定磁路设计减少电涡流阻尼系数,增大等效磁力阻尼系数和负刚度。其中对结构模型安装电涡流阻尼器的位移减振率可达89.2%,同等工况下安装3种电涡流-磁力阻尼器的位移减振率分别可达92.5%、94.8%和95.9%。当激励幅值增大,电涡流-磁力阻尼器对结构的控制效果比电涡流阻尼器具有更强的鲁棒性。该研究对土木工程领域中磁力减振的应用及发展,具有借鉴意义。     

滚动碰撞式调制质量阻尼器力学模型及参数分析

滚动碰撞式调制质量阻尼器(PTRMD)由调谐质量阻尼器及颗粒阻尼器发展而来,其在土木工程减振控制领域中的研究仍处于初步分析与探索阶段,阻尼器自身参数及外部激励条件对其减振性能的影响尚不明确。在考虑颗粒与主体结构碰撞和摩擦效应的基础上,建立PTRMD力学模型,并将颗粒和结构的振动过程划分为非碰撞过程、碰撞过程及黏滞振动过程;建立PTRMD-单自由度结构运动微分方程并分别对其进行求解;基于数值仿真分析方法,分别对碰撞间隙比、颗粒运动频率比、滚动摩擦因数、碰撞恢复系数、颗粒质量与简谐激励强度及频率等参数对PTRMD减振性能的影响进行研究。结果表明:颗粒运动频率比较小时,PTRMD减振效果随碰撞间隙比的增加而基本成线性增加,且受激励幅值的影响较小;当颗粒运动频率比较大时,其减振效果随碰撞间距比的增加先增大后减小,且受激励幅值影响较大。     

颗粒碰撞环形调谐质量阻尼器的设计与实验

石化企业中缓冲罐、管道、压力容器及换热器等圆筒形设备普遍存在振动。采用低元化模型和等效质量辨识法,对调谐质量阻尼器在此类连续系统中的振动控制机理进行研究,设计一种便于安装的新型颗粒碰撞环形调谐质量阻尼器。理论推导阻尼器环向对称布置弹簧的综合刚度,测量颗粒碰撞阻尼系数,得到了最优调谐参数的阻尼器。运用MATLAB对不同阻尼比的阻尼器减振特性进行仿真,并设计悬臂钢结构圆筒模型作为振动控制对象。对结构1阶模态频率附近的振动控制情况进行实验,对比有无颗粒阻尼下的减振效果差异。结果表明,设计的颗粒碰撞阻尼器能够有效抑制圆筒设备各方向振动,且减振频带大幅度拓宽。这种环形设计思想和颗粒碰撞阻尼可以对调谐质量阻尼器提供更大的应用空间。