电涡流阻尼动力吸振器设计与研究

发布时间：2021-01-08 00:42

　　本文对安装有电涡流阻尼装置的动力吸振器进行了仿真、设计及研制。研究了电涡流阻尼装置各个参数对其产生阻尼力的的影响;在此基础上设计安装有电涡流阻尼装置的可变阻尼动力吸振器。通过实验对动力吸振器在不同阻尼值下的动力学特性进行研究。首先,对动力吸振器定点理论以及最优参数设计进行了公式推导,并讨论了动力吸振器质量块、阻尼比、固有频率等参数对吸振效果的影响;确定了动力吸振器参数,使其在某一带宽范围内吸振效果达到5dB。然后,用分子电流法理论推导了圆柱形永磁体磁场的空间分布情况,用有限元软件Comsol对圆柱形永磁体的磁感应强度空间分布进行了仿真,将仿真结果与理论计算作对比保证仿真分析的准确性;仿真分析了铁磁质厚度及与永磁体距离对永磁体磁感应强度空间分布的影响规律。接下来简单介绍了电涡流阻尼的原理,理论推导了在任意磁场中运动的导体板所受到的电涡流阻尼力公式。在此基础上将推导公式编入有限元软件Comsol中,对在圆柱形永磁体产生的磁场中运动的金属板所受的阻尼力进行仿真,并用单摆实验计算出与圆柱形永磁体产生相对运动的铝板所受到的电涡流阻尼力。仿真研究了导体板厚度、导体板与永磁体表面距离、永磁体排列方式... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

安装在电动机上的动力吸振器华北水利水电大学的汪志昊、郜辉、张新中[30]

图 1.2 安装在电动机上的动力吸振器华北水利水电大学的汪志昊、郜辉、张新中[30]等设计了一种应用在高层建筑上的单摆式电涡流动力吸振器。如图 1.3，相较于传统液体黏滞阻尼器，电涡流式动力吸振器克服了液体粘滞阻尼器存在的易渗漏、阻尼调节困难、散热差、使用寿命短等缺点[31-34]。该结构可以通过旋转高度调节螺母改变磁场间隙，根据实际需要改变阻尼值。最近摆式电涡流动力吸振器还成功应用于上海中心大厦[35]。

图 1.4 压电式动力吸振器工程图与原理样件水下设备在航行过程中会因螺旋桨的脉动推力引起艇体振动，形成水下声辐射。螺旋桨脉动力方向主要为纵向力，由于艇体的纵向振动具有很高的辐射效率，所以，由螺旋桨纵向脉动力引起艇体振动而产生的辐射噪声是潜艇辐射噪声的重要来源[40-44]。针对这一问题集美大学的杨志荣、李青云[45]等利用磁流变弹性体的剪切模量可调特性设计一种新型的宽频带动力吸振器。如图 1.5，通过改变线圈的电流能够控制磁场，改变磁流变弹性体的剪切刚度，从而调节吸振器固有频率[46]。实现不同转速下对船舶轴系振动的控制。

【参考文献】：
期刊论文
[1]桥梁用TMD的基本要求与电涡流TMD[J]. 陈政清,黄智文,王建辉,牛华伟.  湖南大学学报(自然科学版). 2013(08)
[2]高速有砟轨道钢轨动力吸振器垂向吸振特性及其参数影响[J]. 赵悦,肖新标,韩健,赵国堂,金学松.  机械工程学报. 2013(16)
[3]平面电磁阻尼器的特性分析[J]. 张赫,寇宝泉,金银锡,杨国龙,赵雄浩.  中国电机工程学报. 2013(21)
[4]永磁式电涡流调谐质量阻尼器的研制与性能试验[J]. 汪志昊,陈政清.  振动工程学报. 2013(03)
[5]磁流变弹性体主动式自调谐吸振器控制系统的研究[J]. 康存军,龚兴龙,陈现敏,廖国江.  振动与冲击. 2012(06)
[6]橡胶隔振器动态特性计算方法的研究[J]. 潘孝勇,上官文斌,柴国钟,黄志.  振动工程学报. 2009(04)
[7]基于动力吸振器的潜艇推进轴系轴向减振研究[J]. 刘耀宗,王宁,孟浩,郁殿龙,温激鸿.  振动与冲击. 2009(05)
[8]被动式动力吸振技术研究进展[J]. 刘耀宗,郁殿龙,赵宏刚,温熙森.  机械工程学报. 2007(03)
[9]车辆悬挂系统电磁阻尼器的研究[J]. 龙振新,马国新.  车辆与动力技术. 2006(03)
[10]两级振动隔振系统参数优化设计[J]. 魏燕定,赖小波,陈定中,沈国强.  浙江大学学报(工学版). 2006(05)

博士论文
[1]自供电磁流变阻尼器减振系统与永磁式电涡流TMD的研制及应用[D]. 汪志昊.湖南大学 2011
[2]动力吸振器控制算法研究及在舰船设备减振中的应用[D]. 杜冬.上海交通大学 2007

硕士论文
[1]电涡流阻尼器参数分析及应用[D]. 田静莹.湖南大学 2016
[2]动力吸振器的参数设计和动力学分析[D]. 王琳.石家庄铁道大学 2012



本文编号：2963563