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摘要
大多数机械振动属于有害振动,不仅会产生噪声还会降低设备的使用寿命和工作性能.接地刚度和惯容这两种器件均能改变系统的固有频率,在振动控制领域中有着良好的效果.但目前的大部分研究仅着眼于单一元件对系统产生的影响,而此类吸振器逐渐难以满足设备对振动控制需求的增长.在Voigt型动力吸振器模型的基础上,提出了一种含有惯容和接地刚度的新型动力吸振器模型,详细研究了该模型的最优设计参数,推导出最优设计公式的解析解.首先通过牛顿第二定律建立起二自由度系统的运动微分方程,计算出系统解析解,发现系统存在3个与阻尼比无关的固定点,利用固定点理论得到了动力吸振器的最优频率比.为保证系统稳定性,筛选最优接地刚度比时,发现不恰当的惯容系数会导致系统产生失稳现象,进而推导出惯容最佳工作范围,最终得到了最优接地刚度比和近似最优阻尼比.分析了惯容系数取值在最佳范围以外时系统的工作情况,并给出了实际应用中的建议.通过数值仿真验证了推导得到解析解的正确性.与多种已有的动力吸振器在简谐激励和随机激励的工况下进行对比,说明了该模型能够大幅降低主系统振幅,拓宽减振频带,为设计新型吸振器提供了理论依据.
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