基于壓電主動(dòng)調(diào)諧的非線性吸振器設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2024-03-11 19:07
汽車在行駛過程中受到胎噪、風(fēng)噪以及發(fā)動(dòng)機(jī)等混合噪聲,頻率從幾十到上千赫茲不等,會(huì)嚴(yán)重影響汽車零部件的疲勞壽命和駕駛員的身心健康。傳統(tǒng)線性調(diào)諧阻尼吸振器存在帶寬窄、大范圍減振效率低和尺寸大等不足,難以滿足車輛低頻和隨機(jī)振動(dòng)的減振需求。近年來,非線性減振器在低頻、大帶寬減振方面具有顯著的優(yōu)勢,在發(fā)動(dòng)機(jī)減振、抑制機(jī)翼氣動(dòng)失穩(wěn)和建筑減振等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用需求。難點(diǎn)在于,非線性吸振器的高效減振效率嚴(yán)重依賴于外界載荷幅值,從而限制了其在寬頻域減振方面的應(yīng)用。本文針對雙穩(wěn)態(tài)非線性減振器存在的載荷幅值依賴問題,提出了基于主動(dòng)補(bǔ)償?shù)母咝p振器設(shè)計(jì)方案,建立了其動(dòng)力學(xué)分析模型,并完成了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。具體工作包括:(1)提出了基于線性和雙穩(wěn)態(tài)組合梁結(jié)構(gòu)的非線性吸振器動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)模型,基于龍格庫塔法求解了不同載荷環(huán)境下非線性吸振器的減振效率,研究了影響非線性吸振器減振效率的關(guān)鍵參數(shù),得到了非線性減振器高效減振的外界載荷條件(即載荷閾值)。結(jié)果表明,吸振器有效工作前后的減振效率偏差達(dá)30%;(2)設(shè)計(jì)制作了鋼質(zhì)懸臂梁和銅質(zhì)雙穩(wěn)態(tài)梁的實(shí)驗(yàn)?zāi)P?建立了基于線性和雙穩(wěn)態(tài)組合梁結(jié)構(gòu)的非線性吸振器,搭建了電驅(qū)動(dòng)激勵(lì)和激光位移...
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)特性
1.3 主要研究內(nèi)容
2 基于雙穩(wěn)態(tài)余弦梁結(jié)構(gòu)的非線性吸振器設(shè)計(jì)
2.1 非線性吸振器結(jié)構(gòu)
2.2 線性懸臂梁動(dòng)力學(xué)模型
2.3 非線性余弦梁動(dòng)力學(xué)模型
2.4 非線性耦合梁系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型
2.5 本章小結(jié)
3 雙穩(wěn)態(tài)非線性吸振系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
3.1 非線性吸振器動(dòng)態(tài)特性分析
3.2 非線性系統(tǒng)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)
3.2.1分岔跳躍系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
3.2.2 實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果對比
3.3 本章小結(jié)
4 基于壓電主動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆蔷性吸振器的設(shè)計(jì)與控制
4.1 壓電主動(dòng)控制非線性吸振器系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
4.1.1 壓電懸臂梁振型函數(shù)
4.1.2 帶壓電驅(qū)動(dòng)耦合系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型
4.2 基于壓電主動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆蔷性吸振器的控制策略
4.2.1 帶壓電驅(qū)動(dòng)減振系統(tǒng)的頻響特性
4.2.2 頻率對壓電驅(qū)動(dòng)補(bǔ)償性能影響
4.2.3 壓電驅(qū)動(dòng)幅值對補(bǔ)償效果的影響
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3925984
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)特性
1.3 主要研究內(nèi)容
2 基于雙穩(wěn)態(tài)余弦梁結(jié)構(gòu)的非線性吸振器設(shè)計(jì)
2.1 非線性吸振器結(jié)構(gòu)
2.2 線性懸臂梁動(dòng)力學(xué)模型
2.3 非線性余弦梁動(dòng)力學(xué)模型
2.4 非線性耦合梁系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型
2.5 本章小結(jié)
3 雙穩(wěn)態(tài)非線性吸振系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
3.1 非線性吸振器動(dòng)態(tài)特性分析
3.2 非線性系統(tǒng)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)
3.2.1分岔跳躍系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
3.2.2 實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果對比
3.3 本章小結(jié)
4 基于壓電主動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆蔷性吸振器的設(shè)計(jì)與控制
4.1 壓電主動(dòng)控制非線性吸振器系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
4.1.1 壓電懸臂梁振型函數(shù)
4.1.2 帶壓電驅(qū)動(dòng)耦合系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型
4.2 基于壓電主動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆蔷性吸振器的控制策略
4.2.1 帶壓電驅(qū)動(dòng)減振系統(tǒng)的頻響特性
4.2.2 頻率對壓電驅(qū)動(dòng)補(bǔ)償性能影響
4.2.3 壓電驅(qū)動(dòng)幅值對補(bǔ)償效果的影響
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3925984
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