顆粒阻尼器對懸臂梁的減振作用研究
本文關(guān)鍵詞:顆粒阻尼器對懸臂梁的減振作用研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:作為一種振動被動控制新技術(shù),顆粒阻尼技術(shù)是上世紀(jì)九十年代在振動控制領(lǐng)域出現(xiàn)和發(fā)展起來的。其原理是將顆粒體加入到振動部件上現(xiàn)有的或附加的空腔,利用顆粒體之間或者顆粒體與部件之間產(chǎn)生的碰撞和摩擦,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成聲能和熱能,從而產(chǎn)生阻尼效應(yīng);同時顆粒體與部件之間的動量交換也能起到抑制振動的目的。顆粒阻尼具有很多優(yōu)點,比如應(yīng)用范圍廣、對原結(jié)構(gòu)的改動較小、產(chǎn)生的附加質(zhì)量小、減振效果明顯等,因此具有良好的應(yīng)用前景。鑒于顆粒阻尼在惡劣環(huán)境下的高頻減振性能,顆粒阻尼已經(jīng)在航空、汽車、機(jī)械等領(lǐng)域得到實現(xiàn),在許多大型機(jī)械設(shè)備的減振控制中發(fā)揮了重要作用。但由于顆粒系統(tǒng)振動機(jī)制自身的復(fù)雜性和隨機(jī)性,顆粒阻尼對結(jié)構(gòu)減振的仿真分析和試驗研究尚不完善。本文在總結(jié)近年來國內(nèi)外關(guān)于顆粒阻尼的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,運(yùn)用PFC3D離散元軟件對顆粒阻尼器的減振性能進(jìn)行了仿真分析,建立了顆粒阻尼器懸臂梁模型,分析了顆粒阻尼器的填充率、顆粒材料、顆粒大小、顆粒阻尼器的安裝位置等因素對懸臂梁減振性能的影響,并進(jìn)行了帶有顆粒阻尼器的懸臂梁振動試驗,以研究顆粒阻尼器對懸臂梁的減振效果。研究表明:不同的影響因素對顆粒阻尼器的減振效果不同。不同材料的顆粒,密度越大,減振效果越好。當(dāng)填充率在比較適中的時候(70%-80%),減振效果最好。粒徑太大或太小對顆粒阻尼器的減振效果都不是很好,只有當(dāng)粒徑適中時(4mm),減振效果最好。初位移越大,減振效果越好。阻尼器的位置對顆粒阻尼器的減振性能也有一定的影響,阻尼器越靠近懸臂梁末端,減振效果越好。
【關(guān)鍵詞】:顆粒阻尼器 離散元 懸臂梁 PFC3D 阻尼比 振動試驗臺
【學(xué)位授予單位】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TB535.1
【目錄】:
- 中文摘要6-7
- Abstract7-9
- 1 緒論9-14
- 1.1 引言9
- 1.2 顆粒阻尼技術(shù)概述9-10
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
- 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
- 1.4 本文研究的主要目的與意義13
- 1.5 研究中存在的問題13-14
- 1.6 本文主要研究內(nèi)容14
- 2 顆粒阻尼DEM建模與耗能特性14-19
- 2.1 DEM簡介14-15
- 2.2 DEM基本原理及其假設(shè)15-16
- 2.3 顆粒接觸力學(xué)模型16-17
- 2.4 顆粒運(yùn)動方程17-18
- 2.5 顆粒阻尼耗能特性18-19
- 3 帶顆粒阻尼器懸臂梁建模及減振效果分析19-39
- 3.1 PFC3D軟件簡介19
- 3.2 PFC3D離散元軟件假設(shè)及適用性19-20
- 3.3 懸臂梁建模及驗證20-24
- 3.3.1 基本參數(shù)20
- 3.3.2 模型的生成20-23
- 3.3.3 模型驗證23-24
- 3.4 顆粒阻尼器建模24-26
- 3.4.1 顆粒阻尼器外殼建模24-25
- 3.4.2 阻尼器內(nèi)顆粒的建模25-26
- 3.5 顆粒阻尼器減振性能研究方法26-29
- 3.6 顆粒阻尼器各影響因素對懸臂梁的減振效果仿真分析29-38
- 3.6.1 顆粒材料對顆粒阻尼器減振性能的影響29-30
- 3.6.2 填充率對顆粒阻尼器減振性能的影響30-32
- 3.6.3 粒徑對顆粒阻尼器減振性能的影響32-34
- 3.6.4 初始位移對顆粒阻尼器減振性能的影響34-36
- 3.6.5 阻尼器位置對顆粒阻尼器減振性能的影響36-38
- 3.7 本章小結(jié)38-39
- 4 顆粒阻尼器減振特性試驗研究39-54
- 4.1 試驗用阻尼顆粒的選擇39-40
- 4.2 振動試驗臺的搭建40-42
- 4.3 試驗設(shè)備裝置42-43
- 4.4 試驗材料43
- 4.5 顆粒阻尼器懸臂梁自由振動試驗43-53
- 4.5.1 顆粒材料對顆粒阻尼器減振性能的影響44-45
- 4.5.2 顆粒填充率對顆粒阻尼器減振性能的影響45-48
- 4.5.3 顆粒粒徑對顆粒阻尼器減振性能的影響48-50
- 4.5.4 初始位移對顆粒阻尼器減振性能的影響50-51
- 4.5.5 阻尼器位置對顆粒阻尼器減振性能的影響51-53
- 4.6 本章小結(jié)53-54
- 5 工作總結(jié)與展望54-56
- 5.1 工作總結(jié)54
- 5.2 展望54-56
- 參考文獻(xiàn)56-59
- 致謝59-60
- 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果60
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本文關(guān)鍵詞:顆粒阻尼器對懸臂梁的減振作用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:327025
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