變質量動力吸振器瞬態(tài)過程仿真方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種變質量動力吸振器瞬態(tài)過程仿真方法，根據(jù)變質量動力吸振器得到質量改變的t時刻的初始參數(shù)，計算t時刻的初始加速度向量，給出積分步長Δt和β、γ，并計算積分常數(shù)，計算等效剛度矩陣，計算t+Δt時刻的有效荷載向量，計算t+Δt時刻的位移向量，計算t+Δt時刻的加速度向量和速度向量，吸振器質量m2+mv(t)突變?yōu)閙2+mv(t+Δt)，位移向量、速度向量和加速度向量分別進行修正，最終求出系統(tǒng)任意時刻的位移向量、速度向量和加速度向量。應用本發(fā)明所提的仿真方法在質量變化過程中考慮到動量守恒定律，使變質量過程符合自然規(guī)律。該仿真方法誤差度可信，通過下述的仿真與實驗對比可得：吸振器質量減小后主系統(tǒng)振動下降的百分比兩者相差7%。
【專利說明】變質量動力吸振器瞬態(tài)過程仿真方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于振動仿真領域，涉及變質量動力吸振器，具體涉及變質量動力吸振器瞬態(tài)過程仿真方法。
【背景技術】
[0002]在工程應用中，大多數(shù)振動是有害的。因此減振技術是振動力學研究的重要內容之一。動力吸振是一種常用的振動控制方法。傳統(tǒng)的動力吸振器(dynamic vibrationabsorber, DVA)由質量、剛度、阻尼單元構成，安裝在主系統(tǒng)上。通過合理設計動力吸振器參數(shù)，使其固有頻率等于激振力頻率，則可以顯著地降低主系統(tǒng)振動。動力吸振器由于結構簡單、性能穩(wěn)定和成本低廉，在機械系統(tǒng)、工程結構、建筑及橋梁的振動控制中得到了廣泛應用。但是當外界激振力頻率發(fā)生改變時，吸振器的減振效果會由于失諧而急劇變差。
[0003]自適應動力吸振器(adaptivedynamic vibration absorber, ADVA)可以通過改變自身參數(shù)(如剛度、阻尼)來調節(jié)吸振器固有頻率，實現(xiàn)對外界激振力頻率的追蹤，其更適用于抑制頻率變化的激振力引起的振動，相對于主動式動力吸振器來說具有耗能少、穩(wěn)定性好、控制簡單等優(yōu)點，因而得到了廣泛的研究。到目前為止，國內外學者設計的自適應動力吸振器絕大部分都是基于剛度或阻尼調節(jié)，中國發(fā)明專利“一種固有頻率可調的吸振裝置及具有該吸振裝置的發(fā)動機”(公布號:CN101639109A)公開了了一種新的基于質量調節(jié)的動力吸振器，該吸振器以一個液體箱作為變質量單元，通過調節(jié)箱中液體的體積改變吸振器質量，進而改變吸振器固有頻率。圖1為變質量動力吸振器振動模型，其中HipCpk1分別代表主系統(tǒng)的質量、阻尼和剛度，m2、mv、c2, k2分別代表吸振器的固定質量、可變質量、阻尼和剛度，F(xiàn)0Sin(Qt)代 表外界激勵力，吸振器可變質量mv可在O到mvmax范圍內變化。根據(jù)振動力學基本理論，變質量動力吸振器固有頻率為:
【權利要求】
1.一種變質量動力吸振器瞬態(tài)過程仿真方法，其特征在于:該方法具體包括以下步驟: 步驟一，根據(jù)變質量動力吸振器得到質量改變的t時刻主系統(tǒng)和吸振器系統(tǒng)的初始質量矩陣
【文檔編號】F16F15/04GK103851125SQ201410048496
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年2月12日 優(yōu)先權日:2014年2月12日
【發(fā)明者】高強, 趙艷青, 宋偉志 申請人:長安大學