隨著航天技術的發(fā)展,在多樣化的航天任務中,結構動力學環(huán)境越來越呈現(xiàn)出復雜化。本文針對航天器結構的振動抑制問題,主要研究一種振動被動抑制裝置,即非線性能量阱(Nonlinear energy sink,NES)。本文在現(xiàn)有的研究基礎上,考慮一種新的結構形式,即耦合負剛度的非線性能量阱,基于非線性動力學理論,分析了其減振效果和動力學特性。具體內容包含以下幾個方面:針對耦合負剛度能量阱在無阻尼保守系統(tǒng)下的振動問題,基于復變量-平均法簡化了系統(tǒng)的非線性方程,得到了系統(tǒng)的慢變流模型,根據慢變流模型研究了耦合負剛度能量阱振子之間發(fā)生能量完全傳遞的初始條件。進一步基于系統(tǒng)的頻率能量圖對系統(tǒng)初始條件劃分了不同能級。在不同輸入能級下,通過數(shù)值積分和Poincare映射研究了系統(tǒng)在不同初始能量下的響應機制。針對耦合負剛度能量阱在有阻尼耗散系統(tǒng)下的振動問題,通過系統(tǒng)的慢變流模型和相軌跡方程研究了系統(tǒng)的能量傳遞中的共振俘獲現(xiàn)象。通過系統(tǒng)的減振效率對比分析了耦合負剛度能量阱和傳統(tǒng)立方剛度能量阱在不同參數(shù)條件下的減振效率。通過數(shù)值積分建立了耦合負剛度能量阱的振子能量圖和在雙勢阱拓撲結構下的能量變化圖,分析了耦合負剛...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

一個非線性吸振器，通過和主結構之間特殊的能量傳遞方式實現(xiàn)對主結構的振動控制。圖1-1非線性能量阱結構圖NES具有多種布局方式，早期的研究多集中于接地NES，Gendelman和Vakakis[20]首先研究了一種兩自由度阻尼非線性系統(tǒng)，分析了這種耦合振蕩器的不同非線性模態(tài)....

圖1-2NES實驗示例由度結構受脈沖激勵的系統(tǒng)中發(fā)生非線性TE析方面的預測都通過實驗得到了驗證。特別地，關系圖上，清晰地描述了產生靶能量傳遞的輸入

2.2.1NES模型概述線性系統(tǒng)包含質量塊、線性彈簧和線性阻尼，如圖2-1圖2-1線性系統(tǒng)NES系統(tǒng)包含質量塊、具有立方剛度的彈簧和線性阻尼，如圖2-2圖2-2非線性系統(tǒng)線性系統(tǒng)的運動學方程

圖2-1線性系統(tǒng)NES系統(tǒng)包含質量塊、具有立方剛度的彈簧和線性阻尼，如圖2-2圖2-2非線性系統(tǒng)線性系統(tǒng)的運動學方程

本文編號：4009220