基于惯容型非线性能量汇的弹性梁振动抑制研究

来源 :沈阳航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zx20060522
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在航空航天领域以及其它船舶,铁路,汽车等各个机械领域中,振动是普遍存在的。而振动会造成机械精密结构损坏、精度下降、指标漂移等问题,因此对结构进行有效的振动抑制是非常有必要的。欧拉-伯努利梁作为许多航空航天机构的简化模型,对其进行振动抑制研究具有重要的工程意义。本文提出利用惯容型非线性能量汇(I-NES)抑制弹性梁的横向振动。应用广义哈密顿原理建立了弹性梁的动力学方程。通过伽辽金截断方法离散系统的偏微分控制方程。应用谐波平衡方法得到系统非线性振动的稳态响应,并对其进行数值验证。此外,讨论了I-NES的阻尼、惯容系数和立方非线性刚度的变化对其减振效果的影响。最后,在同一惯容系数下,分析了在不同激励和梁不同弯曲刚度下参数的最优取值范围。结果表明,I-NES可以有效降低梁的振幅,优化后的I-NES振动抑制效果可高达98%。通常在工程实际中,往往存在大变形的振动情形,此时理论研究应必须考虑梁的几何非线性特性。为了更符合工程要求,在非线性梁的两端边界上安装弹簧来模拟弹性边界,并在弹性边界上安装I-NES来抑制非线性梁的横向振动,施以基础位移激励。数值仿真揭示了系统的稳态周期运动、倍周期运动和混沌运动,并对系统的动力学响应进行了解析求解。接着,讨论了几何非线性、激励幅值对I-NES减振效果的影响以及I-NES最优参数范围。结果表明,I-NES可以有效消除不稳定亚谐波响应,增加了非线性梁的稳定性,并大幅度降低了非线性梁的振幅,优化后的I-NES振动抑制效果可达92%。
其他文献
企业价值的提升是公司董事会和管理层关注的重点,也是企业经营发展的核心诉求。现金股利是公司向股东支付现金,向投资者及其他利益相关者表明企业运营良好,获利能力较高的一种方式。随着企业面临的市场环境日趋复杂,规范市场经济的运行的政策法规也在不断推出和落实,中国证监会在2001年、2004年、2006年、2008年陆续提出将上市公司再融资与现金股利分配挂钩,要求企业在财务报表中披露现金股利等相关政策,20
学位
相比于金属压力容器,复合材料压力容器(COPV)可以减重30%以上,具有刚度好、容器特性系数高、可靠性高、抗疲劳性能好、负载工作寿命长、爆破前先泄漏的安全失效模式、可设计性强、研制周期短等诸多特点,在航天领域得到了越来越广泛的应用。在航天特殊应用环境下,执行长周期任务的COPV会面临各种各样的危险,例如泄漏、破裂和未知变形等。为了COPV的使用安全性,有必要采用一定的技术手段对其服役期间的工作状态
学位
非物质文化遗产是一个国家和民族历史文化成就的重要标志,不仅对于研究人类文明的发展具有重要意义,还代表着世界文化的多样性与丰富性。满族婚礼习俗作为辽宁省省级非物质文化遗产,面临着“传承难,传播更难”的发展困境。为了民俗类非遗文化更好的传承,需依托更新的传播方式。在保留文化内涵的前提下,以多感官体验的旅游纪念品为文化载体进行传播,是对体验经济时代到来的回应,更是对逐渐远去的辽宁非遗满族婚礼习俗文化的传
学位
我国拥有丰富且珍贵的化石资源,具有深刻的科普、科研价值,这些稀有且不可再生的化石资源为文创设计提供了不竭源泉。本研究围绕古生物博物馆文化资源,对馆藏代表性化石进行文化符号的提取,并通过设计符号学理论下四个维度,系统性构建博物馆文化IP的设计方法,打造出具有独特性和生命力的文化IP,让用户通过文化IP了解古生物博物馆所传达的科普内容和内涵的探索精神,再借力文化IP完善自身文创的设计与开发,可以更好推
学位
辽瓷具有鲜明民族风格与特点,体现辽时代随着民族不断融合,汉文化与北方游牧民族文化之间的相互影响与吸收,在此逐渐形成辽瓷独特的风格。本文意图将辽瓷文化与现代文化创意产品设计结合。运用意象符号作为设计意象与文创产品设计实质的沟通载体。设计过程为获取意象、筛取意象与转化设计符号三部分内容。获取意象时,设计来源包括辽瓷文创产品设计的受众群体、辽瓷文化特征及历史环境等特征,以此定位辽瓷文创产品设计意象;筛取
学位
随着快速城镇化以及乡村振兴的推进和传统生活方式的改变,传统村落实现经济发展和生活现代化的同时,文化断层、生态失衡、风貌破坏严重等问题严峻;规划的缺失和村民无序改造,使得村落地域特征衰弱。因此,引入耦合机制理论介入传统村落保护与更新研究,探讨适宜适度的传统村落保护与更新的方法路径。文章采用文献研究、田野考察、结构访谈、耦合分析的方法,从相关文献成果发现研究问题,用文献研究法分析国内外传统村落保护与更
学位
“一带一路”倡议是进入二十一世纪以来,我国面对复杂的国际政治、经济形势变化,以“多元平衡”构建人类命运共同体为目标而提出的一项对外开放重要战略。进入“十四五”发展新阶段,基于百年发展经验与全球未有之大变局的背景,聚焦企业创新,推动实现国内国际经济双循环是发展的新方向。制造业作为支撑我国经济发展和对外贸易的重要产业,提升制造业企业的创新意愿及创新能力至关重要。在现有研究中,结合“一带一路”倡议,探讨
学位
关键核心技术创新是实现创新驱动发展的根本途径,作为我们国家在建设创新型国家、建设世界科技强国的关键一步,是实现中国梦的重要依托。当前中美竞争、对我国技术封锁以及国际市场格局加速变化的环境给我国企业的关键核心技术创新带来挑战与机遇,进口替代关键核心技术既可以降低技术中断的风险,又可以保证供应链的安全,同时也可以解决“卡脖子”的问题,是提高企业核心竞争力、实现国家技术追赶与产业化结构升级的重要环节。随
学位
随着世界经济的日趋全球化,中美两国的贸易环境却逐渐恶化,美国不断对华挑起贸易摩擦,意在抑制我国经济的进一步发展,贸易摩擦主要针对我国制造业高技术领域,制造业作为我国经济发展的重要支柱,中国面临了严峻的挑战。在如此严峻的背景下,为了探究中美贸易摩擦对我国制造业企业技术创新究竟产生了何种影响,以及我国制造业企业未来该如何发展。本篇文章主要进行了以下研究:首先,本文采用2008-2019年我国制造业企业
学位
在航天工程中,复杂而严酷的动力学环境对航天器来说是一次严峻的考验。为了确保航天器内部元器件的正常工作,改善其动力学环境是航天工程的关键课题。镍钛合金钢丝绳和非线性能量阱都具有良好的非线性动力学特性,随着非线性振动理论及元件的发展,利用其非线性特性可拓展航天振动控制的应用范围。本文利用镍钛合金钢丝绳对整星动力学系统进行非线性设计,减小振动对整星系统的危害。但在航天工程中同时也面临着能源供应的问题。为
学位