發(fā)布時(shí)間：2017-06-30 14:15

  本文關(guān)鍵詞：一類幾何非線性準(zhǔn)零剛度系統(tǒng)的隔振理論與實(shí)驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)開展了一些高端精密儀器(如,激光干涉儀、地震波探測(cè)儀,引力波探測(cè)裝置)等設(shè)備的研究,以及一些重要基礎(chǔ)設(shè)施(如,高層建筑,道路、橋梁工程、核反應(yīng)堆和高速列車)的改進(jìn),由于其苛刻的力學(xué)環(huán)境,如低頻風(fēng)擾激勵(lì),地面隨機(jī)激勵(lì),地震波等包含低頻振動(dòng)信號(hào)的環(huán)境,現(xiàn)有隔振器性能逐漸不能滿足需要。傳統(tǒng)的線性隔振系統(tǒng)僅適用10Hz以上的中高頻信號(hào),而主動(dòng)隔振技術(shù)雖然能達(dá)到低頻隔振目標(biāo),但是這種隔振技術(shù)面臨控制算法復(fù)雜,輔助設(shè)備重量大,成本高,維護(hù)和操作起來(lái)麻煩的問(wèn)題,因此,針對(duì)機(jī)械式非線性低頻被動(dòng)隔振器展開研究,將其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,無(wú)需復(fù)雜的輔助設(shè)備,重量輕,維護(hù)和操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用到工程中具有重要意義。本課題將通過(guò)一個(gè)嶄新的視角,從一種由雙翅目昆蟲的振翅飛行簡(jiǎn)化而來(lái)的幾何非線性結(jié)構(gòu)出發(fā),因?yàn)槠渚哂袦?zhǔn)零剛度特征而考慮將其應(yīng)用到隔振器設(shè)計(jì)中,提出了能有效改善低頻隔振性能的非線性被動(dòng)隔振器設(shè)計(jì)理論與方案,主要內(nèi)容可以概括如下:基于一種幾何非線性結(jié)構(gòu),建立了一類考慮重力荷載的準(zhǔn)零剛度隔振器力學(xué)模型,并且推導(dǎo)了其振動(dòng)控制方程。該模型由一對(duì)彈簧連桿機(jī)構(gòu)和豎向承載彈簧組成,結(jié)構(gòu)存在正負(fù)剛度并聯(lián)從而具有穩(wěn)定準(zhǔn)零剛度特性。主要研究了其非線性力-位移特性,剛度特性,分析了系統(tǒng)在未擾條件下平衡點(diǎn)隨參數(shù)分岔現(xiàn)象,及有阻尼條件下系統(tǒng)的吸引域。利用數(shù)值方法研究了系統(tǒng)在簡(jiǎn)諧激振條件下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng),分岔與混沌特性。針對(duì)其無(wú)理式方程及有界條件,采用雅各比不完全橢圓積分給出平均法解,描述了系統(tǒng)在全局運(yùn)動(dòng)下的幅頻特性及相頻特性。系統(tǒng)的有界邊界條件決定了其無(wú)量綱振幅小于1,同時(shí)具有足夠的靜剛度保證了承載能力,又具有低動(dòng)剛度以保證在平衡點(diǎn)附近有較低的固有頻率對(duì)應(yīng)更寬的隔振頻帶,采用平均法解給出的隔振傳遞率說(shuō)明了這一現(xiàn)象,同時(shí)分析了不同參數(shù)對(duì)傳遞率峰值及跳躍點(diǎn)的影響。針對(duì)考慮重力荷載的力學(xué)模型,完成了準(zhǔn)零剛度被動(dòng)隔振器的機(jī)械設(shè)計(jì),并展開了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了前述不同參數(shù)對(duì)傳遞率峰值及跳躍點(diǎn)的影響。結(jié)論表明,經(jīng)過(guò)合適的阻尼配置,準(zhǔn)零剛度被動(dòng)隔振器有明顯優(yōu)于對(duì)應(yīng)的線性隔振系統(tǒng)的隔振頻帶及共振峰抑制,能比線性系統(tǒng)更快的進(jìn)入有效隔振區(qū)(T_(max)25%)。
【關(guān)鍵詞】：雙翅振子 準(zhǔn)零剛度隔振器 幾何非線性 無(wú)理式 隔振實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB535
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景與意義9-10
• 1.1.1 課題的來(lái)源9
• 1.1.2 研究的目的和意義9-10
• 1.2 隔振技術(shù)分類10-11
• 1.2.1 被動(dòng)隔振技術(shù)10
• 1.2.2 主動(dòng)隔振技術(shù)10-11
• 1.3 低頻隔振系統(tǒng)11-12
• 1.4 低頻被動(dòng)隔振系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.5 隔振系統(tǒng)基本理論13-16
• 1.6 本文主要內(nèi)容16-17
• 第2章 雙翅振子隔振系統(tǒng)建模與動(dòng)力學(xué)分析17-35
• 2.1 引言17-18
• 2.2 雙翅振子隔振系統(tǒng)建模18-19
• 2.3 力-位移特性及剛度特性分析與SQZS現(xiàn)象19-21
• 2.4 系統(tǒng)的自由振動(dòng)分析21-26
• 2.4.1 平衡點(diǎn)隨參數(shù)的靜態(tài)分岔21-23
• 2.4.2 相軌跡與奇點(diǎn)23-25
• 2.4.3 含一階阻尼系數(shù)的吸引域25-26
• 2.5 系統(tǒng)帶阻尼受迫振動(dòng)響應(yīng)的數(shù)值求解26-33
• 2.6 本章小結(jié)33-35
• 第3章 雙翅振子隔振系統(tǒng)隔振效果理論預(yù)測(cè)35-47
• 3.1 引言35
• 3.2 非線性系統(tǒng)的數(shù)值求解方法35-36
• 3.3 平均法解析求解振動(dòng)控制方程36-43
• 3.4 隔振傳遞率分析43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 第4章 準(zhǔn)零剛度隔振實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與隔振實(shí)驗(yàn)47-65
• 4.1 引言47-50
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)基本參數(shù)47-48
• 4.1.2 動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器48-50
• 4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)50-54
• 4.2.1 基于雙翅振子隔振機(jī)理的準(zhǔn)零剛度隔振實(shí)驗(yàn)裝置的機(jī)械設(shè)計(jì)51-52
• 4.2.2 雙翅振子準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)52-53
• 4.2.3 振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)接線與軟件參數(shù)設(shè)置53-54
• 4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果與分析54-63
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置基本參數(shù)與剛度特性的測(cè)定55
• 4.3.2 用自由振動(dòng)衰減法測(cè)阻尼參數(shù)55-57
• 4.3.3 雙翅振子準(zhǔn)零剛度系統(tǒng)隔振效果評(píng)估57-61
• 4.3.4 SQZS隔振器與彈性隔振器插入損失對(duì)比分析61-63
• 4.4 本章小結(jié)63-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果71-73
• 致謝73-74
• 附錄74-75

  本文關(guān)鍵詞：一類幾何非線性準(zhǔn)零剛度系統(tǒng)的隔振理論與實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：502230