《顆粒阻尼減振理論及技術》是作者及其研究團隊近10年的研究成果,介紹了顆粒阻尼減振技術前沿理論、數(shù)值仿真分析方法和在工程中的應用設計方法。
《顆粒阻尼減振理論及技術》將被動顆粒阻尼技術延伸到半主動顆粒阻尼技術,提高了顆粒阻尼技術的減振效果和拓展了其應用范圍;深人探討了離散元-有限元耦合數(shù)值仿真分析方法.為實現(xiàn)顆粒阻尼技術在工程結構減振降噪中的應用奠定了基礎。
《顆粒阻尼減振理論及技術》可供從事船舶與海洋工程、航空航天和車輛工程等專業(yè)振動與噪聲控制領域的研究人員和研究生閱讀參考。
航空及航天器、艦船動力設備、海洋平臺結構、汽車等機械產品中部分零部件工作環(huán)境惡劣,常用的黏彈性阻尼減振技術存在易老化、性能受溫度影響大等缺點,因此這類結構的減振設計難度較大。航天器中的設備在發(fā)射階段通常會受到強烈的振動,既會影響設備的性能,又會影響設備的使用壽命;航空發(fā)動機葉片長時間處于高溫環(huán)境、海洋平臺桁架結構長期處于強紫外線環(huán)境,其振動控制環(huán)境限制了傳統(tǒng)減振技術的應用;隨著新型艦船對隱身性能的要求提高,對艦船主要噪聲源之一的主輔機設備低頻段隔振性能的要求也大幅度提高,傳統(tǒng)的雙層隔振、浮筏隔振技術很難滿足要求;汽車噪聲已是城市噪聲的主要污染源之一,汽車制動器工作時產生的噪聲是交通噪聲的重要組成部分,而制動器因其高溫工作環(huán)境和本身結構的特點,在很大程度上限制了傳統(tǒng)阻尼技術的應用。此外,組成汽車結構的各類板件受到外界激勵時,將產生振動并在一定條件下輻射噪聲,而這些構件的設計及制作又受到工藝、外形、重量等諸多條件的限制,大的改動將影響結構的動態(tài)特性。針對這些問題,研究既不需要對結構做大的改動又能在惡劣環(huán)境下有效地降低結構振動、噪聲的技術很有必要。
顆粒阻尼技術是一種適應極端環(huán)境的阻尼減振降噪技術。顆粒阻尼器是包含有顆粒的腔體結構,其腔體可以有多種形式,可以是在現(xiàn)有結構適當位置加工出一系列孔腔,也可以是附加在結構上的獨立腔體。它通過顆粒之間及顆粒與孔壁之間的摩擦和碰撞消耗系統(tǒng)能量,從而實現(xiàn)減振降噪的目的。顆粒阻尼技術在惡劣溫度環(huán)境下仍具有良好的減振效果,而且具有抗老化、低成本、結構簡單、減振頻帶寬等優(yōu)點。本書將對顆粒阻尼技術的減振理論、仿真與設計方法和工程應用等進行介紹,為顆粒阻尼技術在國防和民用領域的工程應用推廣提供參考。
第1章 緒論
1.1 顆粒阻尼器工作原理
1.2 顆粒阻尼技術
1.3 用于顆粒阻尼減振仿真的離散元法
1.4 用于顆粒阻尼減振評價的功率流法
1.5 用于顆粒阻尼性能預測的支持向量機方法
參考文獻
第2章 顆粒阻尼減振結構仿真方法
2.1 有限元與離散元法
2.2 顆粒運動模型
2.3 顆粒生成算法
2.4 顆粒接觸力學模型
2.4.1 法向接觸力學模型
2.4.2 切向接觸力學模型
2.5 顆粒接觸時步
2.6 顆粒搜索算法
2.7 顆粒阻尼結構耦合仿真算法
參考文獻
第3章 顆粒阻尼懸臂梁和平板結構振動特性
3.1 顆粒阻尼器參數(shù)識別
3.1.1 阻尼器懸臂梁結構簡化模型
3.1.2 模型參數(shù)修正
3.2 顆粒阻尼懸臂梁振動特性研究
3.2.1 基于時域衰減法的懸臂梁阻尼特性實驗
3.2.2 基于正弦激振法的懸臂梁阻尼特性實驗
3.3 顆粒阻尼平板結構振動特性研究
3.3.1 顆粒阻尼平板結構實驗研究
3.3.2 顆粒阻尼平板結構仿真分析
3.4 旋轉平板振動特性
3.5 顆粒阻尼器設計方法
參考文獻
第4章 被動顆粒阻尼技術
4.1 被動顆粒阻尼技術在航天裝備支架結構減振中的應用
4.1.1 某航天裝備支架結構
4.1.2 支架結構固有特性分析及顆粒阻尼器設計
4.1.3 支架結構顆粒阻尼減振性能
4.2 被動顆粒阻尼技術在汽車制動鼓減振中的應用
4.2.1 鼓式制動器工作原理及噪聲產生機理
4.2.2 鼓式制動器安裝顆粒阻尼器可行性分析
4.2.3 制動鼓振動特性實驗方案
4.2.4 參數(shù)對顆粒阻尼制動鼓減振性能的影響
4.2.5 制動鼓旋轉狀態(tài)振動特性
4.3 被動顆粒阻尼結構功率流特性
4.3.1 結構功率流計算方法
4.3.2 顆粒阻尼平板結構功率流特性
4.3.3 顆粒阻尼器制動鼓功率流特性
參考文獻
第5章 半主動顆粒阻尼技術
5.1 半主動顆粒阻尼力學模型
5.1.1 電磁場對顆粒體的作用力
5.1.2 顆粒間的磁場作用力
5.2 半主動顆粒阻尼桁架結構實驗研究
5.2.1 半主動顆粒阻尼損耗因子的識別
5.2.2 桁架結構及半主動顆粒阻尼器
5.2.3 半主動顆粒阻尼技術實驗研究
5.3 半主動顆粒阻尼桁架結構振動特性
5.3.1 控制電流對桁架結構振動特性的影響
5.3.2 控制策略對桁架結構振動特性的影響
5.3.3 顆粒直徑對桁架結構振動特性的影響
5.3.4 填充率對桁架結構振動特性的影響
5.3.5 顆粒密度對桁架結構振動特性的影響
參考文獻
第6章 基于支持向量機的顆粒阻尼結構振動特性預測
6.1 支持向量分類機
6.1.1 分類問題的提出
6.1.2 “硬”支持向量分類機
6.1.3 “軟”支持向量分類機
6.1.4 非線性支持向量分類機
6.2 支持向量回歸機
6.2.1 回歸問題的提出
6.2.2 “硬”支持向量回歸機
6.2.3 “軟”支持向量回歸機
6.2.4 非線性支持向量回歸機
6.3 支持向量機參數(shù)優(yōu)化
6.4 顆粒阻尼懸臂梁阻尼特性預測
6.4.1 阻尼特性影響因素分析
6.4.2 阻尼特性預測模型
6.4.3 阻尼特性預測
6.5 顆粒阻尼桁架結構振動傳遞特性預測
6.5.1 電流對振動傳遞率的影響
6.5.2 顆粒填充率對振動傳遞率的影響
6.6 顆粒阻尼結構阻尼特性預測軟件
6.6.1 軟件功能概述
6.6.2 振動特性預測軟件
參考文獻