動(dòng)力吸振器的改進(jìn)形式和參數(shù)優(yōu)化研究

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1、‘密級(jí)：公開莽紙遠(yuǎn)未４＾ＳＨＩＩＡ之ＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＪ工學(xué)碩壬學(xué)位論文動(dòng)力吸振器的改進(jìn)形式和參數(shù)優(yōu)化研究？ＳｔｕｄｙｏｎＲｅｖｉｓｅｄＦｏｒｍｓａｎｄＰａｒａｍｅｔｅｒｓＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＤｙｎａｍｉｃＶｉｂｒａｔｉｏｎＡＪｂｓｏｒｂｅｒ培養(yǎng)單佐工程力學(xué)系專業(yè)：工程力學(xué)巧究生：彭海波指導(dǎo)教師：申永軍教授二〇—五年一月■？．？－ＫＩ．＇苗獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指

2、導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方夕ｈ論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得石家莊鐵道大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。義期戶．／：簽名；日關(guān)于論文使用授枚的說明本人完全了解石家莊鐵道大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)部口送交論文的復(fù)印件和電子版本，允許論文被查閱和借閱，同意學(xué)校將論文加入《中國(guó)優(yōu)秀博碩±學(xué)位論

3、文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》和編入《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》。本人授權(quán)石家莊鐵道大學(xué)，可［＾采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文，可公布論文的全部或部分內(nèi)容。（保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）作者簽名：棄誨策Ｂ期；如導(dǎo)師簽名；苗日期；、１、１心乂弟淨(jìng)摘要摘要?jiǎng)恿ξ衿骶哂懈咝?、?jīng)濟(jì)、可靠等優(yōu)勢(shì)，因此廣泛地應(yīng)用于振動(dòng)控制領(lǐng)域。一般工程中采用粘彈性材料加質(zhì)量塊形式構(gòu)成吸振器，而分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)在模擬粘彈性材料方面具有很大優(yōu)勢(shì)，因此本文研究了分?jǐn)?shù)階動(dòng)力吸振器的優(yōu)化問題。為了進(jìn)一步提高動(dòng)力吸振器的振動(dòng)控制效果，提出了含負(fù)剛度的

4、動(dòng)力吸振器模型。主要研究了以下幾個(gè)問題：(1)將分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)引入到了Voigt型動(dòng)力吸振器中，采用平均法和復(fù)頻域諧波平衡法得到了系統(tǒng)的解析解。通過定義等效剛度與等效阻尼分別得到了系統(tǒng)基于H∞與H2優(yōu)化原則的系統(tǒng)參數(shù)最優(yōu)解析解，利用Matlab得到的數(shù)值解證明了本文所得解析解具有較高的精確度。最后通過與整數(shù)階模型的對(duì)比發(fā)現(xiàn)該模型的分?jǐn)?shù)階項(xiàng)幾乎能夠同時(shí)取代線性剛度與線性阻尼項(xiàng)。(2)將負(fù)剛度項(xiàng)引入到了接地式動(dòng)力吸振器中，研究了在主系統(tǒng)不含阻尼與含阻尼兩種情況下系統(tǒng)最優(yōu)參數(shù)問題?？紤]了負(fù)剛度對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，同時(shí)得到了在保證系統(tǒng)穩(wěn)

5、定時(shí)的最優(yōu)負(fù)剛度值，通過與其他兩種傳統(tǒng)動(dòng)力吸振器模型的對(duì)比說明了該負(fù)剛度模型能夠大幅降低系統(tǒng)共振區(qū)振幅，同時(shí)在低頻域具有很好的減振效果。(3)由于負(fù)剛度接地式動(dòng)力吸振器取得了較好的減振效果，所以本文將負(fù)剛度元件引入到了Voigt型動(dòng)力吸振器中。研究了該模型在主系統(tǒng)不含阻尼情況下的最優(yōu)參數(shù)，通過數(shù)值模擬及與其它模型的對(duì)比發(fā)現(xiàn)含負(fù)剛度的Voigt型動(dòng)力吸振器也具有很好的減振效果，與其它模型相比具有很大優(yōu)勢(shì)。最后，對(duì)本文所研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)未來可能的研究方向進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：減振；動(dòng)力吸振器；分?jǐn)?shù)階微積分；負(fù)剛度；參數(shù)優(yōu)化

6、AbstractAbstractDynamicvibrationabsorber(DVA)hasbeenwidelyusedinengineeringpracticeforitspropertiessuchasefficiency,lowcostandreliability.Adynamicvibrationabsorberusuallyconsistsofviscoelasticmaterialandmass.Thefractional-ordercalculushasmanyadvantagesinthemodellin

7、goftheviscoelasticmaterial,sothattheoptimalparametersoffractional-orderdynamicvibrationabsorberisstudiedinthisthesis.Atthesametime,twokindsofnegativestiffnessdynamicvibrationabsorbersareintroducedtoimprovethecontrolperformanceoftheDVAinlowfrequencydomain.Theworkint

8、histhesisisasfollow:(1)Thefractional-ordercalculusisintroducedtotheVoigttypedynamicvibrationabsorber,andtheapproximateanalyticalsolutionisobtaine