颗粒碰撞阻尼动力吸振器的设计及实验研究 被引量：20

1

作者 杨智春 李泽江 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期69-71,143,共4页

将颗粒碰撞阻尼器和动力吸振器相结合,提出一种颗粒碰撞阻尼动力吸振器设计概念,该吸振器由一个装有碰撞颗粒材料的盒体和一个弹性元件组成,碰撞颗粒在盒体运动时发生碰撞而消耗能量。以一个五层的楼房框架模型为振动抑制对象,对其吸振... 将颗粒碰撞阻尼器和动力吸振器相结合,提出一种颗粒碰撞阻尼动力吸振器设计概念,该吸振器由一个装有碰撞颗粒材料的盒体和一个弹性元件组成,碰撞颗粒在盒体运动时发生碰撞而消耗能量。以一个五层的楼房框架模型为振动抑制对象,对其吸振性能进行了实验研究,并与相同质量的经典单质块动力吸振器的抑振效果进行比较。实验结果表明,所设计的颗粒碰撞阻尼动力吸振器扩展了经典的单质块动力吸振器的工作频率范围,对宽频带随机激励的振动响应具有良好的抑制效果,这种颗粒碰撞阻尼动力吸振器设计思想可以应用于高层建筑的地震和风振响应控制。 展开更多

关键词 动力吸振器 颗粒碰撞阻尼 振动控制

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基于模拟退火改进的神经网络算法在颗粒碰撞阻尼研究中的应用 被引量：4

2

作者 李来强 王树林 +1 位作者 李生娟 徐波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期89-90,112,共3页

振动问题的普遍存在,使得对振动的研究极为必要。振动分析中建立的系统阻尼的目标函数往往比较复杂,影响因素众多,很难用传统数学建模的方法建立模型,传统的神经网络分析和模拟也很难得到建模问题的全局最优解。为此,将传统的反向传播算... 振动问题的普遍存在,使得对振动的研究极为必要。振动分析中建立的系统阻尼的目标函数往往比较复杂,影响因素众多,很难用传统数学建模的方法建立模型,传统的神经网络分析和模拟也很难得到建模问题的全局最优解。为此,将传统的反向传播算法(BP算法)神经网络模型结合模拟退火算法及最佳保留原则,提出一种改进的神经网络模型,得出了颗粒粒度、颗粒填充率和系统阻尼之间的关系。 展开更多

关键词 颗粒碰撞阻尼 模拟退火算法 神经网络 POWELL算法

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弹性约束下颗粒碰撞阻尼器的理论与实验研究 被引量：2

3

作者 杜妍辰 秦婧 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第21期2934-2938,共5页

为进一步研究弹性约束颗粒碰撞阻尼器的减振性能,提出了该阻尼系统的动力学模型,并模拟了该阻尼器对悬臂梁的减振效果。同时,对5种不同刚度的弹性约束颗粒碰撞阻尼器的减振效果进行了实验研究。结果表明:理论计算与实验的结果基本吻合,... 为进一步研究弹性约束颗粒碰撞阻尼器的减振性能,提出了该阻尼系统的动力学模型,并模拟了该阻尼器对悬臂梁的减振效果。同时,对5种不同刚度的弹性约束颗粒碰撞阻尼器的减振效果进行了实验研究。结果表明:理论计算与实验的结果基本吻合,证明所建立的弹性约束下的颗粒碰撞阻尼系统的计算模型是可靠的;在弹性约束下的颗粒碰撞阻尼系统中,其刚度比对减振效果的影响是非线性的,且弹簧刚度对该碰撞系统的共振点存在影响。 展开更多

关键词 弹性约束 颗粒碰撞阻尼 动力学模型 刚度比

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弹性支撑颗粒碰撞阻尼的设计与实验研究 被引量：4

4

作者 杨淮楠 麦云飞 《轻工机械》 CAS 2017年第2期16-19,共4页

为了改善传统碰撞阻尼器对低频机械振动的减振性能,设计了一款新型的弹性支撑碰撞阻尼器。在阻尼器上加上了弹簧作为弹性支撑,使得阻尼器与主系统之间产生充分的能量交换,可以进一步提高减振效果。通过设计对比实验验证了阻尼器的减振性... 为了改善传统碰撞阻尼器对低频机械振动的减振性能,设计了一款新型的弹性支撑碰撞阻尼器。在阻尼器上加上了弹簧作为弹性支撑,使得阻尼器与主系统之间产生充分的能量交换,可以进一步提高减振效果。通过设计对比实验验证了阻尼器的减振性能,分析了弹簧刚度对减振特性的影响。实验证明弹簧的使用使阻尼器的减振性能得到提高,而且对低频振动的减振效果远比其它类型的阻尼器好。弹簧刚度对阻尼器性能具有一定的影响,弹簧刚度存在最佳值。 展开更多

关键词 机械振动 振动控制 弹性支撑 对比实验 颗粒碰撞阻尼

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带颗粒减振剂碰撞阻尼的减振特性 被引量：25

5

作者 杜妍辰 王树林 +1 位作者 朱岩 韩光强 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期186-189,共4页

传统碰撞阻尼的工作原理大都建立在动量交换、摩擦耗能的范围内,动量交换并没有将振动能量永久地消耗掉,摩擦对于高频振动具有较好的减振效果,而对于低频振动效果较差。为此提出一种以微细颗粒塑性变形将振动能量永久消耗掉的新型的碰... 传统碰撞阻尼的工作原理大都建立在动量交换、摩擦耗能的范围内,动量交换并没有将振动能量永久地消耗掉,摩擦对于高频振动具有较好的减振效果,而对于低频振动效果较差。为此提出一种以微细颗粒塑性变形将振动能量永久消耗掉的新型的碰撞阻尼,称为带颗粒减振剂碰撞阻尼。分别对在传统单体碰撞阻尼和带颗粒减振剂碰撞阻尼作用下悬臂梁减振效果进行试验研究。试验结果表明:以微细颗粒塑性变形消耗振动能量的带颗粒减振剂碰撞阻尼具有优秀的减振效果,远远超过传统单体碰撞阻尼器。带颗粒减振剂碰撞阻尼在低频振动(低于50 Hz)中仍然具有良好减振性能,这是其他碰撞阻尼所缺乏的特性。机械振动多为低频振动,带颗粒减振剂碰撞阻尼具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 颗粒碰撞阻尼 塑性变形 振动控制 低频

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带弹性支承的颗粒-钢球碰撞阻尼的实验研究 被引量：7

6

作者 杜妍辰 刘喆 李海超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第24期56-60,共5页

为提高碰撞阻尼器的减振性能,提出一种带弹性支承的颗粒碰撞阻尼器,这种新型碰撞阻尼器将弹性碰撞的动量交换机制或塑性碰撞的耗能机制有机地结合在一起。在一根悬臂梁上分别对无阻尼、碰撞阻尼、颗粒阻尼、带弹性支承的碰撞阻尼和带弹... 为提高碰撞阻尼器的减振性能,提出一种带弹性支承的颗粒碰撞阻尼器,这种新型碰撞阻尼器将弹性碰撞的动量交换机制或塑性碰撞的耗能机制有机地结合在一起。在一根悬臂梁上分别对无阻尼、碰撞阻尼、颗粒阻尼、带弹性支承的碰撞阻尼和带弹性支承的颗粒碰撞阻尼5种情况的减振效果进行了实验研究。实验结果表明:①在所有被测试阻尼器中,带弹性支承的颗粒碰撞阻尼器不仅拥有更高的振幅衰减率,而且表现出对不同频率的稳定性;②正是由于弹簧和颗粒塑性变形的双重作用,使得所提出的带弹性支承的颗粒碰撞阻尼器取得了传统的碰撞阻尼器无法实现的优异减振效果;③对于带弹性支承的颗粒碰撞阻尼器来说,存在一个最佳支承刚度。 展开更多

关键词 颗粒碰撞阻尼 塑性变形 弹性支承 振动控制

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颗粒碰撞环形调谐质量阻尼器的设计与实验 被引量：6

7

作者 张炳康 何立东 杨秀峰 《噪声与振动控制》 CSCD 2014年第4期142-147,共6页

石化企业中缓冲罐、管道、压力容器及换热器等圆筒形设备普遍存在振动。采用低元化模型和等效质量辨识法,对调谐质量阻尼器在此类连续系统中的振动控制机理进行研究,设计一种便于安装的新型颗粒碰撞环形调谐质量阻尼器。理论推导阻尼器... 石化企业中缓冲罐、管道、压力容器及换热器等圆筒形设备普遍存在振动。采用低元化模型和等效质量辨识法,对调谐质量阻尼器在此类连续系统中的振动控制机理进行研究,设计一种便于安装的新型颗粒碰撞环形调谐质量阻尼器。理论推导阻尼器环向对称布置弹簧的综合刚度,测量颗粒碰撞阻尼系数,得到了最优调谐参数的阻尼器。运用MATLAB对不同阻尼比的阻尼器减振特性进行仿真,并设计悬臂钢结构圆筒模型作为振动控制对象。对结构1阶模态频率附近的振动控制情况进行实验,对比有无颗粒阻尼下的减振效果差异。结果表明,设计的颗粒碰撞阻尼器能够有效抑制圆筒设备各方向振动,且减振频带大幅度拓宽。这种环形设计思想和颗粒碰撞阻尼可以对调谐质量阻尼器提供更大的应用空间。 展开更多

关键词 振动与波 调谐质量阻尼器 振动控制 环向布置弹簧刚度 颗粒碰撞阻尼 低元化模型

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飞机管道颗粒碰撞阻尼器设计与试验验证 被引量：15

8

作者 於为刚 陈果 +5 位作者 刘彬彬 寸文渊 张茂林 赵正大 陈雪梅 侯民利 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期394-406,共13页

飞机管道振动超标是严重威胁飞机飞行安全的重要故障,降低飞机管道振动水平,对于提高飞机可靠性和安全性具有重要意义。针对难于施加管道卡箍约束的飞机管道结构的减振问题,设计了一种基于颗粒碰撞阻尼技术的管道减振器。该减振器通过... 飞机管道振动超标是严重威胁飞机飞行安全的重要故障,降低飞机管道振动水平,对于提高飞机可靠性和安全性具有重要意义。针对难于施加管道卡箍约束的飞机管道结构的减振问题,设计了一种基于颗粒碰撞阻尼技术的管道减振器。该减振器通过特定的结构设计,在不影响现有管道结构的基础上,很方便地安装到管道上进行减振。其减振原理是基于减振器内部的颗粒碰撞而导致的能量耗散,从而提高管道结构的阻尼效应。因此,将此颗粒碰撞阻尼器安装在振动管道上,在管道发生共振的情况下,管道振动峰值将明显降低。本文基于所设计的管道减振器,利用振动台试验研究了颗粒填充率对减振效果的影响,发现改变阻尼器内部颗粒的填充率,管道的振动随颗粒填充率的增加有先减小后增大的趋势,同时利用EDEM颗粒流仿真软件计算了减振器振动过程中颗粒的能量耗散情况,发现颗粒能量耗散速率最大时所对应的颗粒填充率与试验过程中管道振动加速度降到最低时所对应的颗粒填充率达到了一致,仿真结果与试验结果取得了很好的一致性。最后,将所设计的颗粒阻尼减振器安装在液压动力源管道上进行实际减振试验,测试了在安装减振器前后,试验管道在X、Y、Z三个方向的振动加速度,经过对比分析,发现安装颗粒阻尼减振器后,液压管道的压力脉动频率下的振动水平得到了明显抑制,试验结果充分表明了本文所设计的飞机管道颗粒减振器的有效性和实用性。 展开更多

关键词 飞机管道 管道减振 颗粒碰撞阻尼 压力脉动 离散元素法

原文传递

BP神经网络的LM算法及其对颗粒碰撞振动阻尼的预测 被引量：13

9

作者 李来强 王树林 赵兵涛 《上海理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2006年第4期331-333,共3页

介绍了一种BP神经网络的改进Levenberg Marquardt(LM)算法原理,用这种方法对颗粒碰撞振动系统的阻尼进行了训练和仿真,并将此改进算法与传统算法进行比较.结果表明,该算法稳定、快捷,预测准确,适合应用于对实时性要求比较高的场合,且预... 介绍了一种BP神经网络的改进Levenberg Marquardt(LM)算法原理,用这种方法对颗粒碰撞振动系统的阻尼进行了训练和仿真,并将此改进算法与传统算法进行比较.结果表明,该算法稳定、快捷,预测准确,适合应用于对实时性要求比较高的场合,且预测得到的模型与相关文献中的结果一致. 展开更多

关键词 神经网络 Levenberg—Marquardt算法 颗粒碰撞振动阻尼

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弹塑性微颗粒-钢球碰撞阻尼器衰减特性研究

10

作者 杜妍辰 江小亮 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第12期19-22,共4页

弹塑性微颗粒-钢球碰撞阻尼器是在传统的碰撞阻尼器的基础上提出的,通过实验研究分析了弹塑性微颗粒-钢球碰撞阻尼器与其它阻尼器的实验结果对比以及在不同的颗粒减振剂、钢球直径和填充率条件下,悬臂梁振幅变化情况。实验结果表明,由... 弹塑性微颗粒-钢球碰撞阻尼器是在传统的碰撞阻尼器的基础上提出的,通过实验研究分析了弹塑性微颗粒-钢球碰撞阻尼器与其它阻尼器的实验结果对比以及在不同的颗粒减振剂、钢球直径和填充率条件下,悬臂梁振幅变化情况。实验结果表明,由于这种阻尼器结合了弹性变形和塑性变形的优势,具有更优异的减振性能,减振效果提高了29%;同时钢球直径和填充率均会对阻尼器的时间恢复系数产生较为明显的影响,直径越大减振效果有稍微的减弱,填充率在40%左右减振效果最佳。 展开更多

关键词 弹塑性微颗粒-钢球碰撞阻尼器 钢球直径 填充率 时间恢复系数

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两颗粒弹塑性正碰撞的耗散模型 被引量：23

11

作者 杜妍辰 王树林 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期149-156,共8页

为了快速地得到颗粒碰撞后的运动状态,从而实现颗粒碰撞阻尼系统的整体仿真研究,建立颗粒在单个碰撞周期中的分段力学模型。该模型将颗粒的单个碰撞周期分为三个阶段,通过三个阶段的力学分析得出颗粒在关键节点的运动状态,最终得到颗粒... 为了快速地得到颗粒碰撞后的运动状态,从而实现颗粒碰撞阻尼系统的整体仿真研究,建立颗粒在单个碰撞周期中的分段力学模型。该模型将颗粒的单个碰撞周期分为三个阶段,通过三个阶段的力学分析得出颗粒在关键节点的运动状态,最终得到颗粒碰撞后的反弹速度、碰撞过程中的恢复系数和能量损耗的解析表达式。随后采用有限元方法对两颗粒的弹塑性碰撞过程进行模拟,有限元分析结果与分段力学模型的结果吻合较好,证明了分段力学模型的正确性。最后应用此分段力学模型对颗粒的碰撞速度、颗粒材料参数包括屈服点、弹性模量、密度和颗粒大小对耗能效果的影响进行定量的分析计算。计算结果表明,材料的屈服点和弹性模量之比越小,碰撞耗能效果越好;同时,质量密度越大的材料,耗能效果也越好;在设计颗粒阻尼器时可以以此为原则选用碰撞伙伴的材质。以上研究结果可以用于颗粒碰撞阻尼系统的阻尼特性分析和整体仿真研究。 展开更多

关键词 颗粒碰撞阻尼 塑性变形 耗散模型 有限元法

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等代参数法预测颗粒夹击过程中的能量损耗 被引量：7

12

作者 杜妍辰 王树林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期160-163,共4页

带颗粒减振剂的碰撞阻尼以微细颗粒塑性变形的方式将振动能量永久消耗掉。为了定量地研究这种新型碰撞阻尼中的能耗情况,提出使用等代参数法利用已有的两球碰撞模型进行快速预测单个碰撞周期中颗粒夹击过程中的能量损耗。采用有限元方... 带颗粒减振剂的碰撞阻尼以微细颗粒塑性变形的方式将振动能量永久消耗掉。为了定量地研究这种新型碰撞阻尼中的能耗情况,提出使用等代参数法利用已有的两球碰撞模型进行快速预测单个碰撞周期中颗粒夹击过程中的能量损耗。采用有限元方法对带颗粒夹击的两球碰撞过程模拟分析的结果与等代参数法预测的结果吻合较好。应用等代参数法的进一步的计算结果表明,在相同初始条件下带颗粒的夹击碰撞过程比不带颗粒的碰撞消耗能量更多,这一结果揭示了带颗粒减振剂的碰撞阻尼的性能优于传统的碰撞阻尼的原因,与已有的实验结果相吻合。最后通过有限元方法分析了颗粒与球直径比、颗粒材料、夹击颗粒数等参数对带颗粒夹击的两球碰撞过程的能量损耗的影响进行了讨论,进一步论证了等代参数法预测颗粒夹击过程中的能量损耗的合理性。研究结果可以用于带颗粒减振剂的碰撞阻尼系统的阻尼特性分析和整体仿真研究。 展开更多

关键词 颗粒碰撞阻尼 塑性变形 等代参数 有限元分析

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模拟退火改进的神经网络算法及其在振动分析中的应用

13

作者 李来强 王树林 +1 位作者 徐波 李生娟 《中国粉体技术》 CAS 北大核心 2010年第2期64-67,共4页

将传统的反向传播算法(BP算法)神经网络模型结合模拟退火算法及最佳保留原则,提出一种改进的神经网络模型,并将改进之后的网络模型应用于对颗粒碰撞阻尼的分析。训练仿真结果显示:改进后的算法与传统的BP算法、LM算法相比具有更高的可靠... 将传统的反向传播算法(BP算法)神经网络模型结合模拟退火算法及最佳保留原则,提出一种改进的神经网络模型,并将改进之后的网络模型应用于对颗粒碰撞阻尼的分析。训练仿真结果显示:改进后的算法与传统的BP算法、LM算法相比具有更高的可靠性,更快的收敛速度,仿真结果与实验结果更接近。用训练好的模拟退火神经网络模型对颗粒碰撞阻尼的激振频率、填充率和振幅有效值等参数进行了仿真,得到了系统在低频阶段颗粒粒度、填充率和振幅有效值之间的关系。 展开更多

关键词 颗粒碰撞阻尼 模拟退火算法 POWELL算法

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振动与纳米研究的双向发展

14

作者 王树林 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期179-186,334,共8页

结合多年来与振动磨相关的研究工作,从学科交叉的视觉,论述了振动与纳米材料研究的双向发展,包括多相离散体系的碰撞振动及混沌、超微颗粒碰撞阻尼机理及应用、滚压振动磨在纳米技术发展中的应用。提出了关于振动磨的变质量振动模型,并... 结合多年来与振动磨相关的研究工作,从学科交叉的视觉,论述了振动与纳米材料研究的双向发展,包括多相离散体系的碰撞振动及混沌、超微颗粒碰撞阻尼机理及应用、滚压振动磨在纳米技术发展中的应用。提出了关于振动磨的变质量振动模型,并分别利用多尺度法和四阶Runge-Kutta法求解了系统,计算结果得到了振动磨工程实践的验证。根据超微颗粒细化过程的不可逆能耗,提出了颗粒碰撞阻尼机制,建立了力学模型并分析了其混沌运动特征,证明当固有频率比为1时具有最好的减振效果。利用振动在干法室温条件下大批量制备了尺度为3～5nm的金属锌颗粒,每千克耗电仅为7～8kw.h,并制备了晶粒度约为7.6nm的钛-锆二元合金。 展开更多

关键词 振动控制与应用 纳米材料与技术 颗粒碰撞阻尼 振动能量及转化

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