一直以来,人们对于抑制振动的研究从未停止过,为了能有效地控制振动带来的危害, 研究人员已经作了大量相关方面的研究,取得了丰富的成果。但就目前情况而言,振动抑制 的研究以及其在实际中的应用仍面临许多难题和挑战。论文网

1。2 动力吸振器的概述

1。2。1 动力吸振器的基本原理

动力吸振器(Dynamic vibration absorber,简称 DVA),它的基本原理是在主系统上附加 一个吸振器,通过选择适当的吸振器的形式和参数以及与主系统的耦合关系,来改变主系统 的振动状态,从而达到在某一频段上减少主系统的强迫振动响应[2]的效果。动力吸振器的工 作特性,再加上其构造简单、成本低廉、装配便利、工作稳定,因而普遍运用于抑制汽车的 受迫振动[3]。

1。2。2 动力吸振器的国内外研究进展和现状

动力吸振器最初是由 Frahm[4]于 1909 年发明的,到现在已经有了一百多年的历史。关于

动力吸振器的研究主要包括被动式和主动式两个领域。

Frahm 在发明动力吸振器时,只考虑了主系统是单自由度且无阻尼的情况下在主系统上 附加一个无阻尼的单自由度质量块的情形,因此其仅能用在频率轻微变化的单频吸振。之后, Den Hartog、Hahnkamm、Brock 等人提出并优化了被动动力吸振器优化设计的不动点理论, 由该理论得到的相关公式已成为国内外振动工程教科书中的经典结论。为进一步提高动力吸 振器的性能,随后有人发明出三要素和接地式动力吸振器。但要使得被动动力吸振器在现实 中得到合理应用,必须调节得当。而系统的参数和运行条件是随时间不断变化的,因此错调 节或失调现象不可避免。由此可见,被动式动力吸振器对其作用的环境要求很高,很难适应 复杂多变的外部环境,这一弊端大大限制了被动动力吸振器的实际应用。

我国学者在该领域的研究也获得了丰富的成果。王全娟[5]等研究了以功率流策略为基础 的有阻尼动力吸振器的控制机理和优化设计。李俊[6]等着力于研究线性动力吸振器带宽的数 值优化问题,并指明了线性动力吸振器的内在局限性。梁艳春[7]等研究了在多自由度系统上 附加动力吸振器的情形,并提出了吸振器的优化设计方法,为解决理论和计算传递函数做出 了一定的贡献。

主动动力吸振器又称有源控制,需外加能源才能实现执行机构对受控结构的控制。半主 动动力吸振器的原理与其相似,但是半主动动力吸振器用于实施控制力的作动器只需要少量 的外部能量调节便可使其主动地利用结构振动的相对速度或往复相对变形,尽可能地实现主 动最优控制力。

我国学者已经对半主动控制进行大量的理论研究和实验。闫安志等[8]在半主动变刚度调 谐质量阻尼器的基础上探索了其对高耸电塔结构风振的控制效果。韩兵康、杜东等[9]主要就 其研究的三种半主动式动力吸振器进行评述,并指出阻尼调整型和刚度调整型两种半主动动 力吸振器具有良好的发展前景。周福霖、阎维明等[10]结合了变阻尼结构与变刚度结构,提出 了主动变阻尼、变刚度的半主动控制系统,实现了半主动控制系统的优化。

1。3 论文主要内容及论文章节安排

1。3。1 论文主要内容

本课题将动力吸振器安装于汽车悬架,并对其在路面上行驶的振动响应情况进行仿真分 析。通过对比安装动力吸振器前后汽车的车身加速度、悬架动行程和轮胎动载荷这三者的均 方根(RMS)来研究动力吸振器对改善车辆行驶平顺性的影响。由于地面激励具有不确定性, 需要在随机振动的理论框架内进行分析。

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