隨機(jī)激勵(lì)下新型滾珠式動(dòng)力吸振器的參數(shù)優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-08-11 23:11
新型滾珠式動(dòng)力吸振器不需要外部動(dòng)力源,不僅可以多方向吸振,還可以克服吸振系統(tǒng)所受外部激勵(lì)幅值對(duì)吸振器固有頻率的影響,在減弱外部激勵(lì)所引起的強(qiáng)迫振動(dòng)時(shí)有明顯優(yōu)勢(shì),因此在實(shí)際工程和科研領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。其設(shè)計(jì)參數(shù)直接影響主系統(tǒng)的吸振效果,對(duì)新型滾珠式動(dòng)力吸振器進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),可以使吸振器的吸振效果達(dá)到最優(yōu)。吸振器外部所受激勵(lì)根據(jù)有無(wú)確定的函數(shù)關(guān)系,分為簡(jiǎn)諧激勵(lì)和隨機(jī)激勵(lì)。由于實(shí)際工況中,機(jī)械設(shè)備和工程結(jié)構(gòu)受到的外部激勵(lì)多為隨機(jī)激勵(lì),因此對(duì)新型滾珠式動(dòng)力吸振器在隨機(jī)激勵(lì)下進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,對(duì)動(dòng)力吸振器的發(fā)展有一定的實(shí)際意義。本文針對(duì)外部激勵(lì)為隨機(jī)激勵(lì)的新型滾珠式動(dòng)力吸振器的參數(shù)優(yōu)化問題進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容包括:(1)討論了隨機(jī)振動(dòng)的基礎(chǔ)理論和方法,如典型的隨機(jī)過程、平穩(wěn)過程通過線性系統(tǒng)的分析、單自由度系統(tǒng)對(duì)隨機(jī)激勵(lì)的響應(yīng)等,為后續(xù)隨機(jī)激勵(lì)下的吸振系統(tǒng)的分析提供了基礎(chǔ)。(2)討論了常用的優(yōu)化方法,如解析法、迭代法、智能優(yōu)化算法,選取經(jīng)典算法牛頓迭代法和粒子群優(yōu)化算法,學(xué)習(xí)了它們的基本原理和優(yōu)化流程,為后續(xù)選擇和合適的優(yōu)化算法提供了參考。(3)介紹了新型滾珠式動(dòng)力吸振器的吸振原理,得到吸振系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(a)無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器
(b)Voigt式動(dòng)力吸振器
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2吸振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但是其應(yīng)用非常受限制,只能應(yīng)用在激振力頻率幾乎為常數(shù)的情況下。在1928年,Den.Hartog等[7]人將阻尼引入到吸振器中,不僅有效降低了主振系統(tǒng)振幅,還大大增加了吸振器的減振頻帶。這樣的吸振器被人稱作Voigt式動(dòng)力吸振器,如圖1.1(b)所示。通過對(duì)Voigt式動(dòng)力吸振器的優(yōu)化設(shè)計(jì),日本學(xué)者Asami等[8-9]又提出了一種被稱為三要素動(dòng)力吸振器的新結(jié)構(gòu)形式吸振器,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在主振動(dòng)系統(tǒng)和阻尼器之間添加一個(gè)彈簧元件,如圖1.1(c)所示。Ren[10]在之前的基礎(chǔ)上,將阻尼器直接串連子系統(tǒng)質(zhì)量塊和基礎(chǔ),這種動(dòng)力吸振器被稱為接地式動(dòng)力吸振器,結(jié)構(gòu)如圖1.1(d)所示。經(jīng)過研究表明,接地式動(dòng)力吸振器與其他形式的動(dòng)力吸振器相比,減振效果要更好。隨著動(dòng)力吸振器理論的不斷成熟和發(fā)展,及工程實(shí)際的需要,動(dòng)力吸振器的研究越來越重視其實(shí)用性,涌現(xiàn)出許多具有不同特性的動(dòng)力吸振器,以便應(yīng)用于多種工作環(huán)境中,其中一種為應(yīng)用單擺原理的動(dòng)力吸振器[15]。圖1.1(a)無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器圖1.1(b)Voigt式動(dòng)力吸振器圖1.1(c)三要素動(dòng)力吸振器圖1.1(d)接地式動(dòng)力吸振器佐藤久雄等[11]設(shè)計(jì)了一種兩球轉(zhuǎn)動(dòng)式吸振器(two-ballrollingtypeswingdampingequipment),其工作原理為利用兩球同向旋轉(zhuǎn)時(shí)在接觸點(diǎn)處逆向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻尼力,從而耗散振動(dòng)系統(tǒng)能量,達(dá)到減弱振動(dòng)的目的。MatsuhisaH等[12]為了解
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于遺傳算法的終端區(qū)航跡優(yōu)化方法[J]. 何苗,張川. 飛行力學(xué). 2020(04)
[2]一種改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法及其算法測(cè)試[J]. 劉玉敏,高松巖. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí). 2019(09)
[3]采用擺線包絡(luò)線旋轉(zhuǎn)曲面軌道滾珠式動(dòng)力吸振器制振特性[J]. 張小龍,東亞斌,何育民. 振動(dòng)與沖擊. 2013(22)
[4]迭代算法在轉(zhuǎn)爐下料系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李明,馬玲. 科技信息. 2012(23)
[5]含分?jǐn)?shù)階微分的線性單自由度振子的動(dòng)力學(xué)分析[J]. 申永軍,楊紹普,邢海軍. 物理學(xué)報(bào). 2012(11)
[6]新型滾珠式多向動(dòng)力吸振器的理論研究[J]. 張小龍,東亞斌,張曉鐘,李雨田. 振動(dòng)與沖擊. 2012(01)
[7]隨機(jī)振動(dòng)應(yīng)力幅值的分布規(guī)律[J]. 楊萬(wàn)均,施榮明. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2011(06)
[8]時(shí)滯反饋控制扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)[J]. 趙艷影,李昌愛. 物理學(xué)報(bào). 2011(11)
[9]基于遺傳算法和LQR的主動(dòng)動(dòng)力吸振器優(yōu)化[J]. 文岐華,左曙光. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[10]解非線性方程的牛頓迭代法及其應(yīng)用[J]. 柳輝. 重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(08)
博士論文
[1]智能粒子群優(yōu)化算法研究[D]. 高芳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[2]粒子群優(yōu)化算法的理論及實(shí)踐[D]. 張麗平.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]動(dòng)力吸振器的參數(shù)設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)分析[D]. 王琳.石家莊鐵道大學(xué) 2012
[2]多自由度動(dòng)力吸振器的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 姚勇政.西安建筑科技大學(xué) 2011
[3]被動(dòng)調(diào)諧型動(dòng)力吸振器參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 倪向雷.大連理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3337081
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(a)無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器
(b)Voigt式動(dòng)力吸振器
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2吸振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但是其應(yīng)用非常受限制,只能應(yīng)用在激振力頻率幾乎為常數(shù)的情況下。在1928年,Den.Hartog等[7]人將阻尼引入到吸振器中,不僅有效降低了主振系統(tǒng)振幅,還大大增加了吸振器的減振頻帶。這樣的吸振器被人稱作Voigt式動(dòng)力吸振器,如圖1.1(b)所示。通過對(duì)Voigt式動(dòng)力吸振器的優(yōu)化設(shè)計(jì),日本學(xué)者Asami等[8-9]又提出了一種被稱為三要素動(dòng)力吸振器的新結(jié)構(gòu)形式吸振器,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在主振動(dòng)系統(tǒng)和阻尼器之間添加一個(gè)彈簧元件,如圖1.1(c)所示。Ren[10]在之前的基礎(chǔ)上,將阻尼器直接串連子系統(tǒng)質(zhì)量塊和基礎(chǔ),這種動(dòng)力吸振器被稱為接地式動(dòng)力吸振器,結(jié)構(gòu)如圖1.1(d)所示。經(jīng)過研究表明,接地式動(dòng)力吸振器與其他形式的動(dòng)力吸振器相比,減振效果要更好。隨著動(dòng)力吸振器理論的不斷成熟和發(fā)展,及工程實(shí)際的需要,動(dòng)力吸振器的研究越來越重視其實(shí)用性,涌現(xiàn)出許多具有不同特性的動(dòng)力吸振器,以便應(yīng)用于多種工作環(huán)境中,其中一種為應(yīng)用單擺原理的動(dòng)力吸振器[15]。圖1.1(a)無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器圖1.1(b)Voigt式動(dòng)力吸振器圖1.1(c)三要素動(dòng)力吸振器圖1.1(d)接地式動(dòng)力吸振器佐藤久雄等[11]設(shè)計(jì)了一種兩球轉(zhuǎn)動(dòng)式吸振器(two-ballrollingtypeswingdampingequipment),其工作原理為利用兩球同向旋轉(zhuǎn)時(shí)在接觸點(diǎn)處逆向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻尼力,從而耗散振動(dòng)系統(tǒng)能量,達(dá)到減弱振動(dòng)的目的。MatsuhisaH等[12]為了解
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于遺傳算法的終端區(qū)航跡優(yōu)化方法[J]. 何苗,張川. 飛行力學(xué). 2020(04)
[2]一種改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法及其算法測(cè)試[J]. 劉玉敏,高松巖. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí). 2019(09)
[3]采用擺線包絡(luò)線旋轉(zhuǎn)曲面軌道滾珠式動(dòng)力吸振器制振特性[J]. 張小龍,東亞斌,何育民. 振動(dòng)與沖擊. 2013(22)
[4]迭代算法在轉(zhuǎn)爐下料系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李明,馬玲. 科技信息. 2012(23)
[5]含分?jǐn)?shù)階微分的線性單自由度振子的動(dòng)力學(xué)分析[J]. 申永軍,楊紹普,邢海軍. 物理學(xué)報(bào). 2012(11)
[6]新型滾珠式多向動(dòng)力吸振器的理論研究[J]. 張小龍,東亞斌,張曉鐘,李雨田. 振動(dòng)與沖擊. 2012(01)
[7]隨機(jī)振動(dòng)應(yīng)力幅值的分布規(guī)律[J]. 楊萬(wàn)均,施榮明. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2011(06)
[8]時(shí)滯反饋控制扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)[J]. 趙艷影,李昌愛. 物理學(xué)報(bào). 2011(11)
[9]基于遺傳算法和LQR的主動(dòng)動(dòng)力吸振器優(yōu)化[J]. 文岐華,左曙光. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[10]解非線性方程的牛頓迭代法及其應(yīng)用[J]. 柳輝. 重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(08)
博士論文
[1]智能粒子群優(yōu)化算法研究[D]. 高芳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[2]粒子群優(yōu)化算法的理論及實(shí)踐[D]. 張麗平.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]動(dòng)力吸振器的參數(shù)設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)分析[D]. 王琳.石家莊鐵道大學(xué) 2012
[2]多自由度動(dòng)力吸振器的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 姚勇政.西安建筑科技大學(xué) 2011
[3]被動(dòng)調(diào)諧型動(dòng)力吸振器參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 倪向雷.大連理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3337081
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