利用频率响应函数矩阵识别阻尼矩阵方法研究

提出了一种改进的识别系统阻尼的方法,即直接从频率响应函数出发,识别结构的阻尼矩阵。利用该方法,可同时识别出结构的粘性阻尼和结构阻尼,每种阻尼由其对应的阻尼矩阵表示。对一两自由度的阻尼系统,利用本文的方法对阻尼进行了识别,并对均匀分布的噪声对阻尼识别精度的影响进行了数值模拟。最后将该方法应用到一实际的弹性地基梁中,成功地识别了阻尼矩阵。     

表面阻尼涂饰意杨单板的动态力学特性

为了开发防滑减振结构型胶合板,采用阻尼涂料对意杨单板进行表面涂饰处理,应用动态热机械分析技术,研究了意杨单板阻尼体系的动态力学特性,以构建具有自由型和约束型两种阻尼结构的新型木基阻尼结构体系。结果表明:①通过在意杨单板表面涂饰阻尼涂料构建意杨单板阻尼体系是可行的,该阻尼体系在常温环境下具有优异的阻尼性能。②涂层厚度对意杨单板阻尼体系的性能具有显著影响,损耗因子和有效阻尼温域均随阻尼涂料厚度的增加而增大,自由型阻尼涂料厚度为0.5～2.0 mm时,体系的损耗因子普遍高于0.10,峰值可超过0.30,约束型意杨单板阻尼体系在涂料厚度2.0 mm条件下损耗因子最大可达0.12。③意杨单板阻尼体系的动态力学行为与常规黏弹性高分子聚合物类似,满足温频等效机制。④采用阻尼涂料对意杨单板阻尼改性,自由型阻尼结构优于约束型阻尼结构。综合考虑,建议采用自由型阻尼结构,阻尼涂料厚度控制在1.5～2.0 mm。     

嵌入式共固化复合材料阻尼结构阻尼性能的实验研究

使用丁基橡胶作为黏弹性阻尼材料的主要原料,并使用模压法将该阻尼材料制成薄膜,再与环氧树脂玻璃布预浸料按固化曲线制得嵌入式共固化复合材料阻尼结构试件。然后测试其阻尼性能。结果表明嵌入较薄阻尼层会在构件刚度改变不大的情况下增大试样的阻尼。而嵌入阻尼层较厚时,对试件的刚度影响较大。随着阻尼层厚度的增加,构件阻尼的增加量逐渐降低。因此,以增加阻尼层厚度来提高构件阻尼的方法是不可取的。     

阻尼填充墙高性能砂浆阻尼层性能试验研究

设计了一种用于阻尼填充墙的高阻尼砂浆层阻尼层,并对其进行拟静力试验,研究其力学性能.结果表明:与一般砂浆层相比,高阻尼砂浆阻尼层具有更大的耗能与变形能力.当聚灰比在0.38~0.53的范围内,随着聚合物含量的增加,高阻尼砂浆阻尼层的耗能能力和变形能力都有明显的增加,超出了这个范围,提高聚合物含量的效果不大.采用苯丙乳液和丁苯乳液共混且聚灰比为0.45的高阻尼砂浆作阻尼层能取得最大的耗能与变形能力.增大高阻尼砂浆阻尼层的厚度可以提高其水平变形能力,可以较好延缓上部砌体单元与阻尼层之间的滑移,提高阻尼层的耗能能力,但是极限承载力会随着厚度的增加而降低,阻尼层的厚度取为9mm较适宜.     

三分点阻尼弦的本征解及其性质

化简三分点阻尼弦的频率方程，求得其闭合解，分大阻尼、适中阻尼、小阻尼等3种情况讨论解的性质。结果表明,与中点阻尼弦相比，三分点阻尼弦具有3个新特性：1）在本征解与阻尼的函数关系上，前者有且仅有1个突变点，而后者有2个突变点；2）在阻尼-频率关系上，前者的频率在各阻尼区间内均不受阻尼值影响，而后者的频率则在小阻尼情况下依赖阻尼；3）对于任意给定阻尼，前者本征解在各阻尼区间内仅1个衰减率，而后者除小阻尼以外，均有2个衰减率。上述性质表明，两者的动力学特性在质上（而不仅是量上）存在差异，考虑到两者仅在阻尼位置上有所不同，这一点应予特别留意。     

一维周期阻尼薄板结构的隔声特性

针对特定的薄板,借助FE-SEA方法,利用全频段声学仿真软件VAone建立了薄板隔声模型。分析了一维周期阻尼的分布,阻尼个数以及覆盖率等因素对薄板隔声特性的影响。结果表明,在阻尼间隔为100 mm时薄板的的隔声效果最好,在全频率段出10块阻尼的隔声效果最好;随着阻尼覆盖率的增大,隔声效果越来越好,但却不呈现一维周期阻尼的特点。二维周期阻尼由于能发挥x,y两个方向周期阻尼结构的优势,在63~1 000 Hz隔声效果好于一维周期阻尼。因此,对于一维周期阻尼结构需要调整周期阻尼结构的晶格常数及阻尼个数和覆盖率,以使隔声量达到最大。     

利用Matlab和锤击法的线性结构阻尼试验

首先介绍了线性粘滞阻尼的理论模型,以及使用锤击法进行模型试验推断结构阻尼的装置构成、试验过程和粘滞阻尼推算的一般方法,论述了利用Matlab工具软件进行阻尼推算的主要命令和精度控制原则．筒述了粘滞阻尼与滞变阻尼模型之间的联系和对应关系,作为结构振动控制元件在强震下阻尼推算的理论基础．     

隔震桥梁合理结构阻尼模型

为了更好地处理隔震桥梁中的复杂阻尼问题,探讨了隔震桥梁中阻尼的模拟方法.根据阻尼的来源及作用机制不同,将隔震桥梁的阻尼分为滞回阻尼与结构阻尼两类.基于统一振型阻尼比的振型叠加法,给出了采用瑞利阻尼模拟结构阻尼时控制振型的选取方法.以支座位移与墩底内力作为复合指标,以无结构阻尼的地震反应作为参照,考查了采用瑞利阻尼与刚度比例阻尼时隔震桥梁的地震反应.结果表明,结构阻尼对隔震桥梁中的地震反应有较大的影响,经典的瑞利阻尼不适于隔震桥梁,利用初始刚度比例阻尼来模拟隔震桥梁的结构阻尼相对比较合理.     

局部约束阻尼板的减振设计与优化

通过两边简支约束条件下的单点锤击试验和ANSYS模拟研究了阻尼层厚度、阻尼层切口对局部约束阻尼(PCLD)结构振动的影响。分别从结构的振动加速度、振动总级值、最大位移及结构复合损耗因子角度进行阻尼分析,得出结构的阻尼性能随着阻尼层厚度的增加不断改善,综合考虑工程造价和阻尼效率等因素,选2 mm为该结构的最佳阻尼层厚度;对2 mm阻尼层结构进行切口处理可以优化结构的耗能效率,且经过结构中心的切口对结构阻尼性能的影响最为显著。     

大型风力机叶片阻尼层厚度分析与抑颤研究

为增强大型风力机叶片抑颤效果,从增加叶片的结构阻尼角度出发,以8 MW风力机叶片为研究对象,通过铺层设计和阻尼层位置设计为建立阻尼叶片有限元模型提供基础.分别以SHELL181单元和SOLID185单元模拟叶片上下蒙皮和阻尼层,对无阻尼叶片和阻尼叶片两种模型进行模态分析,探究阻尼层厚度变化对原叶片整体质量、固有频率及结构损耗因子的影响.确定8 MW风力机阻尼叶片阻尼层最佳敷设厚度,最后在最佳阻尼层厚度基础上对比分析两种叶片抑颤效果.结合结构损耗因子发现阻尼层厚度并非越大越好,经敷设最佳阻尼层厚度,原叶片可在质量增加极少的情况下提高抑颤能力.     

自生TiC_P/LD_7复合材料的阻尼性能

研究了自生TiCP/LD7复合材料和基体铝合金的阻尼性能 ,发现随着温度升高和TiC颗粒体积分数增加 ,自生TiCP/LD7复合材料的阻尼性能提高 ,并且明显优于基体合金 .同时发现阻尼性能对频率和温度敏感 .研究认为 :位错阻尼和界面阻尼是提高自生TiCP/LD7复合材料阻尼性能的原因 ,当温度低于 2 0 0℃时 ,是位错阻尼起主要作用 ;当温度高于 2 0 0℃时 ,晶界阻尼和界面阻尼起主要作用 .     

约束阻尼系统的稳定性研究

假设陀螺力、Ｒａｙｌｅｉｇｈ阻尼和有势力分别依赖于某些参数,用瑞利商考察这些参数的变化如何影响约束阻尼系统稳定性。三个新定理表明,陀螺力、Ｒａｙｌｅｉｇｈ阻尼和有势力对约束阻尼系统的作用与非约束阻尼系统相比有本质不同：１）足够大的陀螺力既可以使约束阻尼系统渐近稳定,也可能使约束阻尼系统失稳,其作用效果取决于陀螺力矩阵和约束阻尼矩阵的性质;２）Ｒａｙｌｅｉｇｈ阻尼过小会使约束阻尼系统失稳,而大Ｒａｙｌｅｉｇｈ阻尼对系统稳定性的影响取决于Ｐｏｉｎｃａｒｅ稳定系数的符号;３）有势力的大小会影响系统的稳定性。     

基于极点配置的惯导水平阻尼网络的解析方法

为方便获取惯导系统水平阻尼网络的参数和形式,根据阻尼网络的设计原则,提出基于极点配置的阻尼网络设计的解析方法.仿真结果表明,利用解析方法获得的二阶阻尼网络的形式和参数符合阻尼网络的设计原则,并具有较为满意的阻尼效果.     

局部约束阻尼层耗散率一致化优化

针对具有多个阻尼块的局部约束阻尼层优化问题,分析了阻尼层模态损耗因子对质量的灵敏度,建立了以阻尼块的敷设位置和厚度参数为设计变量,以附加阻尼结构质量为约束条件、以模态损耗因子最大化为目标函数的优化数学模型,提出了局部约束阻尼层耗散率一致化优化方法。运用该方法对四边简支板阻尼层优化,得到了不同质量时的阻尼层的敷设方案,并讨论了不同生长方式对模态损耗因子的影响。结果表明:提出的局部约束阻尼层优化方法是可行的,可有效提高阻尼层的减振效果,对局部约束阻尼层的优化设计有着重要意义。     

利用频率响应函数矩阵识别阻尼矩阵方法研究

提出了一种改进的识别系统阻尼的方法，即直接从频率响应函数出发，识别结构的阻尼矩阵。利用该方法，可同时识别出结构的粘性阻尼和结构阻尼，每种阻尼由其对应的阻尼矩阵表示。对一两自由度的阻尼系统，利用本文的方法对阻尼进行了识别，并对均匀分布的噪声对阻尼识别精度的影响进行了数值模拟。最后将该方法应用到一实际的弹性地基梁中，成功地识别了阻尼矩阵。     

非线性振动系统的频率俘获特性

基于一个简化的自同步机械系统力学模型,分析了系统阻尼对非理想系统稳态转速的影响.在简化模型中,系统阻尼由两部分组成:在垂直方向上的移动阻尼和偏心转子的回转阻尼.分别改变移动阻尼和回转阻尼,得到不同条件下系统的响应曲线和频谱图,并分别得到移动阻尼分段变化时系统的高次谐波频率俘获区域图和回转阻尼分段变化时系统的次谐波频率俘获区域图.研究表明:若移动阻尼适当,系统将发生高次谐波频率俘获行为;若回转阻尼适当,系统将发生次谐波频率俘获行为.     

复杂高层结构随机地震反应中阻尼模型的影响分析

扼要比较了Rayleigh阻尼和Caughey阻尼两种阻尼模型,利用ANSYS软件中的APDL编程语言进行二次开发,将Caughey阻尼模型应用到复杂高层建筑结构的随机地震反应分析中;以某实际复杂高层建筑为例,采用现场测试和数值模拟相结合的方法,分析了不同阻尼模型对复杂高层结构随机地震反应计算结果的影响,讨论了Rayleigh阻尼模型和Caughey阻尼模型的适用范围.结果表明,Rayleigh阻尼模型的曲线形状与所选取的控制频率相关,两控制频率间的计算阻尼比小于实测结果,两控制频率以外部分的计算阻尼比则大于实测阻尼比;Caughey阻尼模型能在较大频率范围内较准确地反映结构的阻尼特性.     

简谐激励下非经典阻尼系统的稳态响应

提出了一种求解非经典阻尼系统的响应的精确方法.对非经典阻尼系统而言,由于系统的阻尼矩阵不能被系统的无阻尼固有振型对角化,所以不能实现系统的解耦,无法使用振型叠加法,此时,引入矩阵函数变换,将非经典阻尼系统化为无阻尼系统,求得该无阻尼系统的模态参数,并推导出计算其频响函数矩阵的公式,最后给出了原非经典阻尼系统在简谐激励下...     

周期自由阻尼设计板结构振动与声辐射特性分析

为了探究更高效的阻尼减振降噪结构设计,基于阻尼减振降噪技术和人工周期结构原理,开展了周期自由阻尼设计的板结构振动与声辐射特性研究。首先,建立了板结构声振响应有限元仿真模型;其次,对比了周期自由阻尼设计与传统自由阻尼设计的板结构振动与声辐射特性差异,并分析了不同参数变化对周期自由阻尼作用效果的影响;最后,开展了相关实验研究与仿真规律验证。结果表明：相比于传统自由阻尼设计,周期自由阻尼设计可以获得更好的减振降噪效果,且有助于实现阻尼结构的轻量化设计,但也会改变结构的声辐射效率;选用高弹性模量的阻尼材料、合理设计阻尼单元形状和适当减小阻尼单元截面积都有助于提高周期自由阻尼设计的性能,而阻尼单元粘贴角度的变化对其作用效果的影响较小;实验结果验证了仿真规律的可靠性。     

东方红－150拖拉机传动箱阻尼降噪试验分析

本文重点分析东方红－１５０拖拉机传动箱阻尼减振降噪，确定阻尼涂层的最佳位置，选择阻尼层的结构及厚度，对比阻尼处理前后的降噪效果。