為了實(shí)現(xiàn)對(duì)主系統(tǒng)的寬頻振動(dòng)抑制,研發(fā)了一種可調(diào)的雙穩(wěn)態(tài)非線性能量阱（BNES）。介紹了BNES的結(jié)構(gòu)和工作原理;其次分析了BNES的剛度構(gòu)成以及其非線性動(dòng)力學(xué)特性,并建立了懸臂梁-BNES系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)微分方程;采用數(shù)值方法探究了不同磁鐵間距時(shí)的BNES對(duì)懸臂梁瞬態(tài)時(shí)域振動(dòng)抑制效果和穩(wěn)態(tài)頻域的寬頻抑振能力;對(duì)兩組不同的懸臂梁系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了不同磁鐵間距時(shí)的雙穩(wěn)態(tài)非線性能量阱的寬頻振動(dòng)抑制能力。研究結(jié)果表明,該BNES對(duì)懸臂梁的瞬態(tài)時(shí)域響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)頻域響應(yīng)都有很好的振動(dòng)抑制能力。 

【文章來源】：振動(dòng)與沖擊. 2020,39(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

BNES抑振原理

因?yàn)锽NES的負(fù)剛度由永磁結(jié)構(gòu)[12]產(chǎn)生,此部分就負(fù)剛度進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。永磁材料通過特殊的配置可以實(shí)現(xiàn)負(fù)剛度,具有結(jié)構(gòu)緊湊、剛度可調(diào)等特點(diǎn)。該結(jié)構(gòu)是由三塊材料及尺寸相同的矩形永磁磁鐵構(gòu)成,兩塊外磁鐵和內(nèi)磁鐵磁極互斥,且兩塊外磁鐵到中間磁鐵距離相等。當(dāng)三塊磁鐵嚴(yán)格對(duì)中時(shí),此時(shí)永磁機(jī)構(gòu)為一個(gè)臨界平衡狀態(tài),當(dāng)中間磁鐵上下移動(dòng)時(shí),兩塊外磁鐵對(duì)中間磁鐵在豎直方向上產(chǎn)生同等大小的同向斥力,加劇中間磁鐵向兩側(cè)移動(dòng),負(fù)剛度由此產(chǎn)生。具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。內(nèi)外永磁磁鐵的

式中:x代表中間磁鐵在豎直方向上的位移,h代表內(nèi)外磁鐵間距,磁鐵尺寸均為20 mm×40 mm×5 mm,其材料為釹鐵硼,故Br=1.34,μ0=4π×10-7,則永磁機(jī)構(gòu)在x方向的剛度,如圖3所示。由剛度表達(dá)式(1)可知其負(fù)剛度的解析式為六重求和,結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,不利于對(duì)其非線性解析表達(dá)。為此,進(jìn)行了曲線擬合獲得了較為簡(jiǎn)單的剛度表達(dá)式:

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3415607