發(fā)布時間：2022-07-15 16:51

　　在諸多振動控制手段之中,準零剛度隔振技術因其可在保證高靜態(tài)剛度的前提下實現(xiàn)低動態(tài)剛度而得到了越來越多地關注。在準零剛度技術中,負剛度扮演了十分重要的角色,其在實現(xiàn)時需要通過結構的調整來實現(xiàn)與正剛度相反的輸出特性,同時往往會引入較為明顯的結構非線性特性,動力學特性更為復雜,對系統(tǒng)的隔振性能影響更大。目前已有多種方式可實現(xiàn)負剛度特性,如機械彈簧式、橡膠式、板式、凸輪式、永磁體式以及電磁鐵式,但多為被動實現(xiàn)形式,在解決變工況振動問題時存在一些不足,新型負剛度機構的實現(xiàn)一直是準零剛度隔振技術研究的一個較為重要的研究內容。本文提出了一種可調負剛度的磁齒式電磁負剛度機構,深入分析了該種機構的實現(xiàn)原理,完成了磁齒式電磁隔振器的設計,分析了磁齒式電磁隔振系統(tǒng)的動力學特性,設計了與磁齒式電磁隔振器相匹配的負剛度控制器,并通過動力學試驗的方式驗證了磁齒式電磁隔振器的優(yōu)異隔振性能。本文所開展的研究工作如下:針對傳統(tǒng)被動式負剛度技術的不足并利用電磁技術在剛度調節(jié)方面的優(yōu)勢,提出了一種利用錯位磁齒結構實現(xiàn)可調負剛度的電磁負剛度機構。以傳統(tǒng)金屬彈簧作為正剛度,設計了一種磁齒式電磁隔振器。建立了磁齒式電磁負剛度機構... 

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 隔振技術及其發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 傳統(tǒng)隔振元件
        1.2.2 被動準零剛度隔振技術
        1.2.3 基于可調負剛度的半主動隔振技術
        1.2.4 非線性隔振求解方法研究
    1.3 本文主要研究內容
第2章 磁齒式電磁負剛度機構原理、建模與分析
    2.1 引言
    2.2 負剛度技術及電磁負剛度機構
        2.2.1 負剛度技術原理
        2.2.2 磁齒式電磁負剛度機構
        2.2.3 磁齒式電磁準零剛度隔振器結構
    2.3 磁路分析、電磁力解析模型及有限元仿真驗證
        2.3.1 等效磁路模型
        2.3.2 解析電磁力計算
        2.3.3 有限元仿真驗證
    2.4 電磁負剛度機構結構參數(shù)對剛度特性的影響
        2.4.1 氣隙對電磁負剛度機構剛度特性的影響
        2.4.2 齒高對電磁負剛度機構剛度特性的影響
        2.4.3 齒數(shù)對電磁負剛度機構剛度特性的影響
        2.4.4 齒寬與齒距對電磁負剛度機構剛度特性的影響
    2.5 工作電流對電磁負剛度機構剛度特性的影響
    2.6 靜力學測試試驗
        2.6.1 隔振器樣機
        2.6.2 電磁力測試試驗
    2.7 本章小結
第3章 磁齒式電磁隔振系統(tǒng)的動力學特性分析及驗證
    3.1 引言
    3.2 動力學建模與求解
    3.3 系統(tǒng)參數(shù)對動力學特性的影響
        3.3.1 阻尼對系統(tǒng)動力學特性的影響
        3.3.2 電流對系統(tǒng)動力學特性的影響
        3.3.3 氣隙對系統(tǒng)動力學特性的影響
        3.3.4 齒寬(齒距)對系統(tǒng)動力學特性的影響
    3.4 動力學試驗驗證
        3.4.1 試驗測試系統(tǒng)介紹
        3.4.2 掃頻試驗
        3.4.3 單頻試驗
    3.5 本章小結
第4章 磁齒式電磁隔振器的分段非線性動力學特性分析
    4.1 引言
    4.2 電磁力分段非線性模型
    4.3 基礎激勵下隔振系統(tǒng)的動力學建模、求解與驗證
    4.4 磁齒式分段系統(tǒng)動力學特性分析
        4.4.1 基礎激勵幅值對系統(tǒng)動力學特性的影響
        4.4.2 阻尼比對系統(tǒng)動力學特性的影響
        4.4.3 分段特性對隔振系統(tǒng)動力學特性的影響
    4.5 本章小結
第5章 電磁隔振器控制策略及控制器設計
    5.1 引言
    5.2 控制策略
    5.3 控制器設計
    5.4 控制器性能測試試驗
    5.5 本章小結
第6章 電磁隔振器動力學性能試驗研究
    6.1 引言
    6.2 控制系統(tǒng)測試平臺的搭建
        6.2.1 帶有控制器的電磁隔振器樣機
        6.2.2 控制試驗測試系統(tǒng)
    6.3 電磁隔振系統(tǒng)隔振性能測試試驗
        6.3.1 掃頻情況下隔振性能測試
        6.3.2 單頻激勵下隔振性能測試
    6.4 電磁隔振器隨機振動試驗研究
        6.4.1 試驗介紹
        6.4.2 結果分析
    6.5 本章小結
總結與展望
    全文總結
    創(chuàng)新點
    研究展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3662455