含负刚度元件的三要素型动力吸振器的参数优化
本文选题:振动控制 + 动力吸振器 ; 参考:《振动工程学报》2017年02期
【摘要】:提出了一种含有负刚度弹簧元件的三要素型动力吸振器模型,对该模型最优参数进行了研究。首先,建立了系统的运动微分方程,得到了系统的解析解,发现该系统存在着3个固定点。利用固定点理论将3个固定点调到同一高度得到了动力吸振器的最优调谐比和最优刚度比设计公式,根据负刚度的特性得到了在保证系统稳定情况下的最优负刚度比,通过最小化幅频曲线的最大值得到了系统最优阻尼比设计公式。最后,通过数值解与解析解的对比说明了解析解的正确性。并通过与3种典型动力吸振器模型在简谐激励和随机激励情况下的对比,说明了此模型在主系统减振方面具有很大的优势,减振效果远优于3种已有动力吸振器模型,为设计新型动力吸振器模型提出了理论上的参考。
[Abstract]:A three-element dynamic vibration absorber model with negative stiffness spring element is proposed and the optimal parameters of the model are studied. Firstly, the differential equation of motion of the system is established, and the analytic solution of the system is obtained. It is found that there are three fixed points in the system. The optimal tuning ratio and optimal stiffness ratio of the dynamic vibration absorber are obtained by adjusting the three fixed points to the same height by using the fixed point theory. According to the characteristics of the negative stiffness, the optimal negative stiffness ratio under the condition of ensuring the stability of the system is obtained. By minimizing the maximum value of the amplitude-frequency curve, the design formula of the optimal damping ratio of the system is obtained. Finally, the correctness of the analytical solution is proved by comparing the numerical solution with the analytical solution. By comparing with three typical dynamic vibration absorber models under simple harmonic excitation and random excitation, it is shown that this model has great advantages in the main system vibration reduction, and the damping effect is far better than the three existing dynamic vibration absorber models. A theoretical reference is provided for the design of a new dynamic vibration absorber model.
【作者单位】: 石家庄铁道大学机械工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(11372198) 河北省高等学校创新团队领军人才计划(LJRC018) 河北省高等学校高层次人才科学研究项目(GCC2014053) 河北省高层次人才资助项目(A201401001)
【分类号】:TB535.1
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,本文编号:2084867
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