调谐质量阻尼器的设计与分析

发布时间：2020-06-20 22:44

【摘要】：机械设备或工程结构在工作中会因为自身的结构特点,在外部激励力作用下,会产生振动。激励力频率达到其固有频率时,设备或工程结构会因为共振而导致运作不正常。调谐质量阻尼器主要是通过附加在主结构上,利用反共振来消除或减弱主结构振动的。其设计参数直接影响着主系统的减振性能。本文对调谐质量阻尼器的减振原理进行了研究并完成了阻尼器的设计。本文的主要研究内容如下:1.介绍了主系统有阻尼时调谐质量阻尼器的减振原理,并研究了阻尼器的各参数对主系统减振效果的影响。采用粒子群算法建立了考虑主结构阻尼特性的调谐质量阻尼器的参数优化匹配方法。2.针对小空间大承载的特点,提出了利用螺旋压槽旋入角度变化调整刚度的弹簧机构新构型,并利用有限元仿真分析了机构的各向刚度特性,通过实验验证了其正确性。3.针对间隙式阻尼器进行了尺寸设计,利用FLUENT对其内部流场的流动情况进行了仿真分析。同时分析了小孔-侧隙混合节流的油式阻尼器的阻尼特性,提出了一种阻尼可调的油式阻尼新结构,并通过试验测试了其有效性。综上,对调谐质量阻尼器进行参数优化匹配,使得阻尼器的减振性能最优。同时设计并分析了阻尼器的可变刚度机构和阻尼机构,使得阻尼器能够适应复杂的工况和小空间大阻尼的场合。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH703.62
【图文】：

弹簧,有限元模型,预压缩

设2d 8m m, D 73m m, n 5.2, p 16m m n p d 91.2mm，弹簧机构安装后主要设计的刚度下弹簧预压缩量为 h mg / k 1m。可知弹簧在工况下最大下压为 29.5mm，公式是在圆柱螺旋弹簧自由状态下计算得到压缩，弹簧会存在预应力，这样导致其实际刚刚度元件在自由状态下和预压缩状态下两种真对比，分析预压缩情况下对弹簧刚度值的.5 弹簧有限元模型所示， m 100kg的质量根弹簧的上端的圆截面上，下端的圆截面全过扫琼的方式划分六面体网格，由于之前计所以并未对弹簧设定自接触。质量参考点给所以不考虑转动，故未给定质量块的转动惯

云图,平动振型,自由状态,弹簧

25图 3.6 自由状态弹簧竖直平动振型图动频率为 4.37Hz，由/2k mf 反算刚度值得到每根弹 18.85N/mm，与最初设计的单根弹簧刚度 20N/mm，误分析弹簧在预压缩情况下的垂向刚度值。在 abaqus 中分虑质量块的重力，分析静力平衡状态。第二个分析步在析，考虑重力作用下对弹簧刚度的影响。重力影响，弹簧压缩静力平衡得到位移云图如图 3.7 预：

【参考文献】