發(fā)布時(shí)間：2020-08-13 01:31

【摘要】：工程機(jī)械上常利用被動(dòng)約束阻尼結(jié)構(gòu)進(jìn)行減振降噪處理,但由于傳統(tǒng)的被動(dòng)約束阻尼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中的減振效果中常會(huì)受到一定程度的限制,一種減振效果更加優(yōu)異的過渡約束阻尼結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。過渡約束阻尼結(jié)構(gòu)是在傳統(tǒng)的被動(dòng)約束阻尼結(jié)構(gòu)的粘彈層和基層之間敷設(shè)一層“過渡層”形成的,其基本思想是通過增設(shè)過渡層加大粘彈層到結(jié)構(gòu)中性面的距離,在振動(dòng)時(shí)過渡層可以起到類似于“杠桿”的放大作用,增大粘彈層的剪切形變,從而提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的耗能效果。目前關(guān)于過渡約束阻尼結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型較少,大多數(shù)是通過有限元分析軟件構(gòu)建模型進(jìn)行仿真分析。這種方法雖然建模簡(jiǎn)單,適用于各種邊界條件,但是由于為了獲得更高的精度往往會(huì)劃分更多的網(wǎng)格,引入更多的自由度導(dǎo)致計(jì)算困難,另外對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)-阻尼特性的分析以及后續(xù)的參數(shù)優(yōu)化也比較困難。因此,構(gòu)建一種計(jì)算精度較高、計(jì)算量相對(duì)較少、便于優(yōu)化分析的動(dòng)力學(xué)模型是十分必要的。本文在國(guó)家自然基金項(xiàng)目——《管狀層間過渡阻尼結(jié)構(gòu)物理—機(jī)械參數(shù)耦聯(lián)機(jī)理研究》的支持下,通過理論分析、模型構(gòu)建深入系統(tǒng)地研究了過渡約束阻尼結(jié)構(gòu)的振動(dòng)-阻尼特性。主要內(nèi)容如下:1.基于Hamilton原理和虛功方程,建立了過渡約束阻尼梁的有限元?jiǎng)恿W(xué)模型。通過與已有文獻(xiàn)分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了所建模型的有效性和正確性,并進(jìn)一步證明了過渡層能夠大幅提高結(jié)構(gòu)的減振特性的假設(shè)。以懸臂過渡約束阻尼梁為例,討論了過渡層的材料如何選擇以及結(jié)構(gòu)-性能參數(shù)變化對(duì)結(jié)構(gòu)的固有頻率和損耗因子的影響。2.基于Rayleigh-Ritz法結(jié)合Love殼體理論,采用Schmidt變換構(gòu)建正交特征多項(xiàng)式函數(shù)族作為軸向振型函數(shù),以人工彈簧模擬各種邊界條件,構(gòu)建了各種邊界條件下的過渡約束阻尼薄壁圓柱殼動(dòng)力學(xué)模型。研究結(jié)果表明,構(gòu)建的模型具有良好的精度和收斂性。本文討論了不同邊界條件下周向波數(shù)對(duì)過渡約束阻尼薄壁圓柱殼振動(dòng)特性的影響,并以兩端簡(jiǎn)支過渡約束阻尼薄壁圓柱殼為例,探討了過渡層、粘彈層和約束層的彈性模量及其厚度的改變對(duì)該結(jié)構(gòu)的固有頻率和損耗因子的的變化規(guī)律。本文的研究成果可為過渡約束阻尼結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論依據(jù)和研究方法,同時(shí)也可為各種阻尼結(jié)構(gòu)的研究提供一定的參考。
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH113.1
【圖文】：

通常為金屬）作為約束層，形成被動(dòng)約束阻尼結(jié)構(gòu) 粘彈性物組成的，它具有較高的耗能模量，能在相當(dāng)寬的頻帶范圍層的作用是增大粘彈性層的剪切變形以耗散更多的能量[1] 便，在工程中應(yīng)用十分廣泛 束阻尼結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程應(yīng)用中的減振效果常會(huì)受到一定程學(xué)者提出一些智能約束阻尼結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)阻尼可以隨著環(huán)境構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的智能性 智能約束阻尼結(jié)構(gòu)主要包括磁約nstrained Layer Damping，MCLD) 可控約束阻尼結(jié)構(gòu)[3](C Damping，CCLD)和主動(dòng)約束阻尼結(jié)構(gòu)[4]（Active Constra等，如圖 1.2 所示 MCLD 是在待控結(jié)構(gòu)的支座和約束層體，當(dāng)結(jié)構(gòu)受迫振動(dòng)時(shí)，永磁體之間的間隙發(fā)生變化，產(chǎn)生剪應(yīng)形變 CCLD 是在被動(dòng)約束阻尼結(jié)構(gòu)的約束層上局部區(qū)器 ACLD 是采用使用磁流片 壓電片等可調(diào)控的機(jī)敏材料

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2791318