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摘要
多自由度动力吸振器在具有相同质量的前提下,具有优于单自由度吸振器的抑振效果。且由于多自由度动力吸振器利用了同一刚体的多个自由度,较之多重单自由度阻尼器结构更加紧凑、效率更高。目前针对多自由度动力吸振器的研究大多侧重于数学建模与参数优化,尽管其理论日趋完善,但由于吸振器的物理实现过多依赖于设计者的经验,缺乏指导结构设计的理论依据,因此尚未形成通用的设计方法,限制了吸振器的实际应用。本文采用图谱设计方法,基于柔性梁单元,以三自由度动力吸振器为例阐述了多自由度动力吸振器的通用设计方法。具体为:首先,确定所需吸振器的自由度,并建立由单自由度主结构与吸振器组成的总系统的动力学模型。其次,通过引入无量纲参数对模型进行无量纲化,并根据选定优化准则,采用模拟退火算法对动力吸振器的动力学参数进行优化设计;再次,基于图谱法对动力吸振器进行概念设计,确定柔性梁单元的空间布置形式,并采用柔度矩阵法建立其刚度模型,推导出吸振器各阶固有频率的表达式。最后结合该表达式及数值优化所得最优解,确定吸振器的尺寸参数。
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单位自动化学院; 北京航空航天大学
