第五章_动力吸振器
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动力吸振器的研究历史主要分为黎明期、发展期、扩展期和应用期4个阶段。
一、黎明期(1909年到20世纪30年代)仅由质量和弹簧构成的无阻尼动力吸振器很久以前就已出现,这种动力吸振器从1909年开始就出现在论文和专利中,其力学模型如图1所示。
图1 无阻尼动力吸振器这里,M 、K 是主振动系统的质量和弹簧刚度,m 、k 是动力吸振器的质量和弹簧刚度。
x1、x2分别为主振动系统和动力吸振器的位移。
假设作用在主振动系统上的定常激励力为t P ωsin 0,则其响应为:t P k m k M k K m k x ωωωωsin ))(-(022221--+-= 1928年,Ormondroyd 与 Den Hartog 发表的论文指出,对于激励力频率变动的情况,有阻尼动力吸振器有效,并且存在最优阻尼使得振幅为最小。
由此引起了对于有阻尼动力吸振器,也就是通常所说的动力吸振器的最优设计的研究热潮。
四年后的1932年, Erich Hahnkamm 在德国杂志 ngenleur - Archiv 上发表了题为“变频激励力作用下的机械振动的阻尼”的论文。
该论文首次揭示了动力吸振器的阻尼为零和为无限大时响应曲线的两个交点是不随阻尼变化的特定点,并且利用这两个定点的特点推导出了最优同调的条件。
二、发展期(20世纪40年代到50年代)1940年出版的由 Den Hartog 著的“ Mechanical Vibration (第2版)”中,非常完美地推导出了最优同调条件的简便设计关系式,进一步完善了定点理论,Den Hartog 给出的最优同调条件为unn+=Ω11ω 在此条件下,PQ 定点的高度为 uu +=2|x x max st 1 其中M m u /=为质量比,n n Ω和ω分别为动力吸振器和主振动系统的固有角频率。
1946年,在最优同调关系的基础上, Brock 推导出了最优阻尼的条件式。
这个结果是在两个定点等高,并且为曲线上最大点的条件下经过非常复杂的推导得来的。
动力吸振器PQ定点理论研究张多【摘要】传统的被动式动力吸振器对窄频激励的减振有很好的效果,但是对于宽频激励的减振并不理想.针对这种情况,人们对主系统无阻尼时动力吸振器进行研究,得出了PQ定点理论.前人的研究中并没有讨论动力吸振器质量和固有频率对P、Q 振幅倍率的影响.文章中推导了吸振器的质量比、固有频率比对定点PQ两点振幅倍率的影响.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(044)009【总页数】3页(P72-74)【关键词】动力吸振器;PQ定点理论;振幅倍率【作者】张多【作者单位】陕西航空职业技术学院,陕西汉中 723000【正文语种】中文【中图分类】U461.2前言动力吸振器是工程实际中一种常用的振动控制技术。
动力吸振器从发明到现在已历经一个多世纪[1]。
因其结构相对简单,并且能够有效的减小频率变化不大的机构和设备的振动,所以已经成为工程领域中对振动进行控制的重要手段。
当主系统无阻尼时具有PQ定点现象,通过该现象可对吸振器参数进行优化[2]。
传统的PQ定点理论是在动力吸振器的质量比和固有频率一定的情况下进行讨论。
在本文中推导了动力吸振器的质量比和固有频率比对P、Q两点振幅倍率的影响。
文中分析的结论,对动力吸振器的设计和半主动控制具有一定的应用价值。
1 动力吸振器的基本原理动力吸振器作为一种减振装置,其减振原理不是靠耗损能量进行减振,而是通过吸振器质量的动力作用,使吸振器在主系统上产生一个与强迫振动力相抵消的反作用力,以此来达到减振的目的[3]。
图1为主系统无阻尼时动力吸振器模型,m1、k1为主系统的质量、刚度;m2、k2、c2为吸振器的质量、刚度、阻尼;主系统的位移x1,动力吸振器的位移为x2;坐标原点都选择在各自的静平衡位置。
图1 动力吸振器模型应用牛顿第二定律,可以建立以下数学模型:当F为简谐激励时,,系统的响应可以表示为:式中,动力吸振器固有频率由Hahnkamm的PQ定点理论可知[4],当主系统参数和动力吸振器的质量和固有频率一定后,无论吸振器阻尼比如何变化,主系统的振幅倍率曲线总有两个共同的交点P、Q,即两点的振幅倍率不受阻尼比的影响,当主系统质量m1=1,刚度为k1=1时,做出主系统在不同吸振器阻尼比下的振幅倍率曲线,如图2所示。
动力吸振器————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:分类号:U27;U4610710- 2009122042硕士学位论文变质量动力吸振器及其控制策略研究房祥波导师姓名职称高强教授申请学位级别工学硕士学科专业名称车辆工程论文提交日期年月日论文答辩日期年月日学位授予单位长安大学ﻬStudyof Tuned VibrationAbsorberBasedonVariableMassand It’s Control StrategyA Dissertation Submitted for theDegree of MasterCandidate: FangXiangboSupervisor:Prof.GaoQiangChang’an University, Xi’an, Chinaﻬ论文独创性声明本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。
本声明的法律责任由本人承担。
论文作者签名:年月日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学校。
学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。
本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。
(保密的论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名: 年月日导师签名: 年月日摘要自适应动力吸振器是振动控制领域的研究热点,其通过调整自身参数改变固有频率,以跟踪外界激励频率,从而在较大的带宽上减小主系统振动,克服了传统动力吸振器有效带宽过窄的缺点。
与当前常用的通过改变刚度调整自身固有频率的方法不同,本论文提出了一种新的基于变质量调谐的吸振器—变质量动力吸振器,通过在传统吸振器中引入一个液体箱作为变质量单元,改变其中液体体积,就可以改变吸振器质量及固有频率,从而获得较大的有效带宽。
第22卷第324期2007年8月实 验 力 学J OU RNAL OF EXPERIM EN TAL M ECHANICSVol.22No.324Aug.2007文章编号:100124888(2007)03&0420429206磁流变弹性体自调谐式吸振器及其优化控制3王莲花,龚兴龙,邓华夏,倪正超,孔庆合(中国科学技术大学力学和机械工程系,中国科学院材料力学行为与设计重点实验室,安徽合肥230027)摘要:本文研制了一种基于磁流变弹性体的自调谐式吸振器,它利用磁流变弹性体这种新型智能材料作为吸振器的弹性元件和阻尼元件,通过外加磁场控制磁流变弹性体的剪切模量来改变吸振器的固有频率,实现吸振器的移频。
并将遗传算法改进移植到吸振器,对其进行优化控制。
实验结果表明,这种遗传算法具有全局搜索和快速收敛的特点,它能使吸振器快速找到吸振器减振效果最佳点,并且经过优化控制的磁流变弹性体自调谐式吸振器在移频范围内具有很好的减振效果,减振效果最高可达25dB。
关键词:磁流变弹性体;动力吸振器;振动控制;遗传算法中图分类号:O34;X593 文献标识码:A0 引言 动力吸振器自1911年问世以来[1],在实践中得到了广泛的应用。
它通过在需要减振的结构(称为主系统)上附加子结构,改变系统的振动能量的分布和传递特性,使振动能量转移到附加的子结构上,从而达到控制主系统振动的目的。
传统的动力吸振器多属被动控制,它对于主系统的窄带响应有着良好的吸振效果,但由于其吸振带宽不可调节,对于宽频激励引起的主系统的振动,吸振效果不是很理想。
近年来,对于主动吸振器的大量研究表明,主动吸振器可以根据主系统的振动状态,自动调节自身的结构参数或振动状态,实现宽频吸振,提高了吸振器减振效果,大大拓宽了吸振器的应用范围。
根据吸振器自动调节机理的不同,主动吸振器可分为全主动式吸振器和半主动式吸振器。
全主动式吸振器是根据主系统的振动状态反馈调节吸振器的振动状态,使其对主系统的动态作用力与主系统的振动加速度反相,从而实现主系统实时宽频振动控制。
绪论单元测试1.要产生振动,需要()。
A:时变作用B:空气C:弹性D:质量答案:ACD2.属于振动的是()。
A:敲鼓B:钟摆C:心脏搏动D:说话时的声带答案:ABCD3.已知船体结构的动态特性,计算在输入作用下的输出。
属于()。
A:系统识别B:响应分析C:环境预测D:系统设计答案:B4.在已知外界激励下设计合理的船体系统参数,使系统的动态响应或输出满足要求。
属于()。
A:系统识别B:响应分析C:系统设计D:环境预测答案:C5.已知系统的输入和输出,求出船体系统的参数。
属于()。
A:系统识别B:系统设计C:环境预测D:响应分析答案:A6.在已知系统的响应和系统参数的条件下,预测系统的输入。
属于()。
A:系统识别B:系统设计C:环境预测D:响应分析答案:C第一章测试1.在下图所示的结构中小球质量为m,梁的质量忽略不计,梁的长度为L,截面惯性矩为I,材料的弹性模量为E。
若要使小球的自振频率ω增大,可以()。
A:增大IB:减小EC:增大mD:增大L答案:A2.如图a所示,梁的质量忽略不计,小球的自振频率;若在小球处添加刚度为k的弹簧,如图b所示,则系统的自振频率ω1为:()。
A:B:C:D:答案:D3.单自由度系统自由振动的幅值仅取决于系统的()。
A:固有频率B:质量C:初速度和初位移D:刚度答案:C4.已知某单自由度系统质量为m,刚度为k,阻尼系数为c,阻尼因子为ξ。
若令系统刚度为4k,则下列说法正确的是()。
A:新的阻尼因子为1/2 ξB:新的阻尼因子为1/4 ξC:新的阻尼系数为1/2 cD:新的阻尼系数为1/4 c答案:A5.单自由度系统只有当阻尼比时,才会产生振动现象。
()A:ξ<1B:ξ≤1C:ξ>1D:ξ=1答案:A6.已知结构的自振周期T=0.3s,阻尼比ξ=0.04,质量m在y0=3mm,v0=0的初始条件下开始振动,则至少经过个周期后,振幅可以衰减到0.1mm以下。
()A:14B:13C:12D:11答案:A7.速度导纳的单位是()。
动力吸振器在轿车低频轰鸣声控制中的应用动力吸振器在轿车低频轰鸣声控制中的应用随着社会的发展,汽车已经成为人们出行的首选工具。
虽然现在汽车的品质越来越高,但在行驶过程中仍然会遇到一些问题。
其中之一就是低频轰鸣声。
这种声音给驾驶员和乘客带来了很大的不适和安全隐患,因此需要寻找相关的解决方法。
动力吸振器是一种有效的解决方案,下面就简单介绍一下它在轿车低频轰鸣声控制中的应用。
一、低频轰鸣声的产生原因低频轰鸣声是指在汽车行驶过程中发出的低频噪声。
这种噪声大多数是由发动机、传动系统、底盘结构等发出的。
主要原因是这些部件在运动时会产生很大的振动能量,导致周围的空气和车身震动,从而产生低频噪声。
二、动力吸振器动力吸振器是一种用于减少机械振动和噪声的器件。
它由质量块、弹簧和阻尼装置组成。
质量块的质量和弹性特性决定了吸振器的工作频率,当振动频率等于吸振器的工作频率时,质量块会随振动周期性地作相对运动,从而吸收振动能量。
阻尼装置的作用是在质量块震动时提供能量损耗,从而消除振动能量,减少噪声。
三、动力吸振器在低频轰鸣声控制中的应用动力吸振器在汽车的低频轰鸣声控制中发挥了重要的作用。
一般来说,吸振器主要应用于引擎和底盘结构的振动消除。
其中,引擎振动主要是由于发动机在高转速时运转不平稳,产生的振动能量传到车身上,导致低频轰鸣声。
而底盘结构的振动大多数源于车辆通过凹凸不平的路面时,该结构会受到很大程度的振动,从而导致低频轰鸣声。
动力吸振器可以被安装在车辆的壳体和底盘结构上,以减少振动和噪声。
安装在发动机上的吸振器可以消除引擎的振动,而安装在底盘结构上的吸振器可以消除路面的振动。
这样,汽车的低频轰鸣声就会大大减小。
四、结论总之,动力吸振器是一种对于低频轰鸣声有效控制的器件。
它的应用可以减少汽车发动机和底盘结构的振动,提高汽车的驾乘舒适性和安全性。
作为汽车制造工业里的重要组成部分,在未来的发展中,动力吸振器将会越来越受到重视。
五、动力吸振器的发展趋势目前,随着汽车行业的快速发展,动力吸振器的技术也在不断创新和进化。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
第 22卷第 324期 2007年 8月实验力学J OU RNAL OF EXPERIM EN TAL M ECHANICSVol. 22No. 324 Aug. 2007文章编号 :100124888(2007 03&0420429206磁流变弹性体自调谐式吸振器及其优化控制 3王莲花 , 龚兴龙 , 邓华夏 , 倪正超 , 孔庆合(中国科学技术大学力学和机械工程系 , 中国科学院材料力学行为与设计重点实验室 , 安徽合肥 230027摘要 :本文研制了一种基于磁流变弹性体的自调谐式吸振器 ,能材料作为吸振器的弹性元件和阻尼元件 ,吸振器的固有频率 , 实现吸振器的移频。
, 。
实验结果表明 ,减振效果最佳点 ,减振效果 , 减振效果最高可达关键词 :; ;:A0引言动力吸振器自 1911年问世以来 [1], 在实践中得到了广泛的应用。
它通过在需要减振的结构 (称为主系统上附加子结构 , 改变系统的振动能量的分布和传递特性 , 使振动能量转移到附加的子结构上 , 从而达到控制主系统振动的目的。
传统的动力吸振器多属被动控制 , 它对于主系统的窄带响应有着良好的吸振效果 , 但由于其吸振带宽不可调节 , 对于宽频激励引起的主系统的振动 , 吸振效果不是很理想。
近年来 , 对于主动吸振器的大量研究表明 , 主动吸振器可以根据主系统的振动状态 , 自动调节自身的结构参数或振动状态 , 实现宽频吸振 , 提高了吸振器减振效果 , 大大拓宽了吸振器的应用范围。
根据吸振器自动调节机理的不同 , 主动吸振器可分为全主动式吸振器和半主动式吸振器。
全主动式吸振器是根据主系统的振动状态反馈调节吸振器的振动状态 , 使其对主系统的动态作用力与主系统的振动加速度反相 , 从而实现主系统实时宽频振动控制。
Tewanim 等人首先将主动振动控制技术与动力吸振器结合起来 , 提出了主动动力吸振器 [2]。
很多研究都表明全主动式吸振器对宽频振动确实可起到很好的控制作用 [3~6], 但它也不可避免地存在耗能大、系统易出现不稳定等问题。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。