带NES的二维壁板振动特性研究

来源 :第十六届全国模态分析与试验学术交流会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feiniao6688
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  研究了带NES(Nonlinear energy sink,非线性能量阱)二维壁板的振动特性.以单点激励下带NES二维壁板振动模型为研究对象,根据von Karman板弯理论,推导出其运动控制方程,并分别建立了求解带NES二维壁板振动方程的时域和频域方法.在时域方法中,将运动控制方程转化为状态空间方程的形式,通过龙格-库塔积分进行求解.在基于复变量平均法的频域方法中,用复变量替换运动控制方程中的位移变量,进行多尺度展开后消除久期项,得到系统的慢变力学模型.通过求解该模型,得到激励频率与位移响应的对应关系,得到的频响曲线能够直观反映用NES进行壁板振动抑制的工作频带.通过与时域积分法的数值分析结果进行比较,验证了基于复变量平均法的频域方法的正确性.然后分别在脉冲激励、简谐激励和随机激励下,对NES进行变参数分析,通过比较振动响应的衰减率或稳态振动幅值,研究了NES刚度、阻尼和质量对其振动抑制效果的影响,并分析了相应工况下的壁板振动特性.结果表明:壁板结构附加NES后,振动能量可以从壁板传递到NES上,并通过NES中的阻尼器完全耗散,对于脉冲激励情况,壁板的振动衰减率大幅增加,NES消耗的能量高达总输入能量的80%.对于简谐激励情况,壁板结构增加NES后,稳态振动幅值降低了87.2%.对于随机激励情况,NES同样能起到很好的减振作用,且相比于传统吸振器NES表现出更宽吸振频带的优点.
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