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多自由度动力吸振器的优化设计

作　者: 姚勇政
导　师: 张小龙
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 振动控制动力吸振器滚子参数优化 C程序
分类号: TB535.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

动力吸振器长期以来一直被证明是非常有效的减振手段之一,它的基本设计原理为许多学者所研究,并且被广泛地应用于工程实践中。本文首先对主系统与单个吸振器连接组成的单阻尼动力吸振系统进行了优化设计。利用振幅放大率曲线过定点的性质,对优化过程进行了较为详细的分析,同时利用了计算机编程的数值求解方式来进行优化,并通过两种不同优化方法优化结果的比较,验证了采用计算机编程数值求解优化方法的可行性,得出了单阻尼动力吸振系统具有最优振幅放大率曲线时系统参数的计算方法。在此基础上对单滚子型动力吸振系统进行了优化设计,得出了最优振幅放大率曲线及系统参数的设计计算方法。在对主系统与两个吸振器连接组成的双阻尼动力吸振器优化的过程中,采用了经过验证的可行的计算机编程的方法来进行优化设计,其主要编程思路为对参数在某一区间内进行小步长搜索来得出振幅放大率最优时的参数取值,并根据计算机计算得到的参数取值,做出了双阻尼动力吸振系统的最优振幅放大率曲线,并与单阻尼动力吸振系统的最优振幅放大率曲线进行了比较,得出了以串联方式使用两个吸振器可以减小最大振幅放大率从而获得更好的吸振效果的结论,并且定量得出了最大振幅放大率的下降值。最后按照相似的步骤与过程,对双滚子型动力吸振器进行了优化设计,得出了最优振幅放大率曲线,并与单滚子型动力吸振器的最优振幅放大率曲线进了比较,从而得出结论,双滚子型动力吸振器可以获得比单滚子型动力吸振器更好的吸振效果,并且定量得出了最大振幅放大率的下降值。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-14
  1.1 引言  8-10
  1.2 研究背景和选题依据  10-13
    1.2.1 研究背景  10-12
    1.2.2 选题依据  12-13
  1.3 本文的主要工作以及各章的内容简介  13-14
第二章单自由度动力吸振器的优化设计  14-42
  2.1 单阻尼动力吸振器  14-35
    2.1.1 建立力学模型  14
    2.1.2 建立系统运动微分方程  14-15
    2.1.3 振幅表达式的求解  15-17
    2.1.4 无量纲化处理  17-19
    2.1.5 过定点的证明  19-21
    2.1.6 使定点处函数值相等  21-23
    2.1.7 使定点为极大值点  23-28
    2.1.8 确定阻尼比的最终取值  28-31
    2.1.9 质量比对振幅的影响  31-32
    2.1.10 计算机编程方法的优化设计  32-35
  2.2 单滚子型动力吸振器  35-39
    2.2.1 建立力学模型  35
    2.2.2 建立运动微分方程  35-36
    2.2.3 振幅表达式的求解  36
    2.2.4 无量纲化处理  36-37
    2.2.5 优化结果  37-39
  2.3 本章小结  39-42
第三章双阻尼动力吸振器的优化设计  42-54
  3.1 主系统振幅放大率表达式求解  42-46
    3.1.1 建立力学模型  42
    3.1.2 建立运动微分方程  42-43
    3.1.3 主系统振幅表达式的求解  43-45
    3.1.4 无量纲化处理  45-46
  3.2 优化设计  46-52
    3.2.1 优化程序  47-50
    3.2.2 优化结果  50-52
  3.3 本章小结  52-54
第四章双滚子型动力吸振器的优化设计  54-66
  4.1 主系统振幅放大率表达式求解  54-59
    4.1.1 建立力学模型  54
    4.1.2 建立运动微分方程  54-56
    4.1.3 主系统振幅表达式的求解  56-58
    4.1.4 无量纲化处理  58-59
  4.2 优化设计  59-65
    4.2.1 优化程序  59-63
    4.2.2 优化结果  63-65
  4.3 本章小结  65-66
第五章结论与展望  66-68
  5.1 本文工作总结  66
  5.2 展望  66-68
参考文献  68-72
致谢  72-74
攻读硕士研究生学习阶段研究成果  74

多自由度动力吸振器的优化设计

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