本文選題：顆粒阻尼　切入點(diǎn)：砂箱顆粒　出處：《沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：顆粒阻尼技術(shù)是一種將顆粒阻尼特性應(yīng)用于振動(dòng)控制的技術(shù)。該技術(shù)主要是在結(jié)構(gòu)空腔中填加顆粒,利用顆粒運(yùn)動(dòng)時(shí)相互摩擦和碰撞作用,將機(jī)械振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)變成熱能或其他形式的能量予以消耗,達(dá)到減振,抑制結(jié)構(gòu)振動(dòng)的目的。應(yīng)用顆粒阻尼技術(shù)僅要求對(duì)原有結(jié)構(gòu)做較小的改動(dòng),生產(chǎn)成本低、系統(tǒng)的附加質(zhì)量小、減振效果明顯。顆粒材料能吸收較寬頻率的振動(dòng)能量,顆粒阻尼材料不會(huì)因高溫老化引起自身阻尼性能下降,因此,顆粒阻尼技術(shù)是一門(mén)值得研究和開(kāi)發(fā)的減振技術(shù),對(duì)顆粒阻尼的減振機(jī)理以及應(yīng)用研究已成為國(guó)內(nèi)外振動(dòng)界研究的熱點(diǎn)課題。盡管顆粒阻尼技術(shù)已在工程領(lǐng)域有了一定的應(yīng)用,但總體來(lái)看顆粒阻尼技術(shù)的研究還處于探索階段,實(shí)驗(yàn)方法和手段尚不完善,應(yīng)用研究還處于發(fā)展階段,因此有必要將該技術(shù)深入研究下去。論文從理論、實(shí)驗(yàn)及工程應(yīng)用等方面對(duì)顆粒阻尼機(jī)理及其控制技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和應(yīng)用分析。主要工作是:首先,論文總結(jié)了顆粒阻尼研究相關(guān)的理論和技術(shù)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀。從應(yīng)用和理論兩個(gè)方面介紹了四種典型的顆粒阻尼技術(shù):沖擊阻尼技術(shù),顆粒阻尼技術(shù),豆包阻尼技術(shù)、非阻塞性微粒顆粒阻尼技術(shù)。系統(tǒng)討論了顆粒體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):顆粒體結(jié)構(gòu)在幾何結(jié)構(gòu)上是不連續(xù)性;顆粒間的接觸形式是多樣的;顆粒間力的傳遞方式也是不穩(wěn)定的;當(dāng)顆粒體為連續(xù)介質(zhì),構(gòu)成穩(wěn)定顆粒鏈時(shí),推導(dǎo)出了摩擦型橢球顆粒鏈穩(wěn)定存在的條件。其次,砂粒類(lèi)橢球顆粒在不同的外力作用下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同,耗能機(jī)理也不相同,當(dāng)外力較小時(shí),顆粒與結(jié)構(gòu)一起運(yùn)動(dòng),顆粒間以及顆粒與腔體都沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),顆粒鏈不破壞,顆粒主要以應(yīng)力波形式耗能,隨著振動(dòng)外力的增加,穩(wěn)定的橢球顆粒鏈被破壞,通過(guò)建立的橢球接觸顆粒建模,對(duì)穩(wěn)定型橢球顆粒鏈的破壞進(jìn)行辨識(shí),進(jìn)而可以判顆粒鏈?zhǔn)欠穹�(wěn)定存在,當(dāng)振動(dòng)外力繼續(xù)增加穩(wěn)定橢球顆粒鏈破壞后,顆粒間的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為摩擦運(yùn)動(dòng)或碰撞運(yùn)動(dòng),當(dāng)顆粒間以摩擦運(yùn)動(dòng)為主時(shí),存在摩擦耗能的顆粒阻尼計(jì)算表達(dá)式,當(dāng)顆粒間以碰撞方式運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)建立的顆粒碰撞耗能公式可以計(jì)算出顆粒的碰撞耗能。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)水泵砂箱顆粒阻尼的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。采用功率流對(duì)水泵砂箱顆粒阻尼系統(tǒng)減振和一級(jí)隔振系統(tǒng)模型進(jìn)行分析;并依據(jù)電-力類(lèi)比法和四端參數(shù)法,通過(guò)Mat lab計(jì)算并繪制了填充率等參數(shù)變化時(shí),隔振系統(tǒng)的輸入功率流,輸出功率流、輸出速度的變化曲線(xiàn),對(duì)影響參數(shù)進(jìn)行模擬分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析顆粒粒徑,填充率,砂箱結(jié)構(gòu)等顆粒參數(shù)對(duì)水泵砂箱系統(tǒng)中振動(dòng)的影響,分析了在使用金屬?gòu)椈筛粽衿骱拖鹉z彈簧隔振器時(shí)一級(jí)隔振系統(tǒng)中上述參數(shù)對(duì)水泵砂箱系統(tǒng)中振動(dòng)的影響,同時(shí)分析了顆粒粒徑,填充率等參數(shù)對(duì)管道和墻體振動(dòng)的影響。最后,通過(guò)模擬退化算法對(duì)建立的顆粒阻尼參數(shù)優(yōu)化模型。對(duì)工程實(shí)際中的顆粒阻尼參數(shù)優(yōu)化,并應(yīng)用于實(shí)際工程隔振,工程實(shí)踐表明該方法可以有效的降低設(shè)備的振動(dòng)和噪聲。顆粒阻尼技術(shù)能提高系統(tǒng)的阻尼。應(yīng)用顆粒阻尼技術(shù)可以較好的控制系統(tǒng)的振動(dòng),顆粒阻尼的隔振應(yīng)用為開(kāi)拓抑制振動(dòng)提供了有益的探索。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TB535

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1632658