宽频带动力吸振器设计与实验研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着科学技术的高速革新，各大工业随之蓬勃发展，与此同时却带来了一系列的振动危害。各种由振动所引发的重大事故在国内外都屡见不鲜，因而减振技术迫在眉睫。长期以来，人们在减振领域进行了大量的研究，提出了阻尼减振、缓冲隔振、动力吸振等振动控制技术。随着研究的不断深入，各个方面的技术也日趋完善，逐步形成了独树一帜的研究领域。

1909年，动力吸振器（dynamicvibration absorber, dva）由frahm[1]所发明，自此有关动力吸振的理论也迅速发展了起来。起初的动力吸振器属于无阻尼单自由度动力吸振器。但是无阻尼的动力吸振器稳定工作的频带宽度很小，其后1928年，ormondroyd与denhartog[2]发表的论文中指出，对于激励频带较宽的情况，有阻尼动力吸振器是有效的，并且存在一个最优阻尼值，由此引发了对于有阻尼动力吸振器最优设计的研究热潮。1932年erich hahnkamm[3]发表的论文揭示了在阻尼为零与无穷大时响应曲线的两交点为定点这一结论，并利用这一结论推导出了最优同调的条件。尽管hahnkamm推导出了这一条件，但是却未给出其简便设计公式。1940年，著名学者den hartog完美地推导出了最优同调条件的简便计算公式，其后，1946年，brock[4]完成了最优阻尼简便公式的推导，之后，他又推导出了主振系为回转体，激励力不平衡下的吸振器设计公式[5]。至此，动力吸振器的完成了第一阶段的发展。直到上世纪60年代后期，动力吸振器的研究发展又进入了一个新的阶段。其中有多自由度动力吸振器的研究,j.c. snowdon [6] 将消震器的质量m分为3等份，做成三个动力吸振器，与主振系耦联成一个四自由度系统，但结果显示其减振带宽增加很少。文献 [7-8] 对多自由度的动力吸振器的设计进行了阐述。另一个方向便是主动式或半主动式的动力吸振器。尽管被动式动力吸振器结构简单，成本低，但它也存在着许多的不足之处，被动式动力吸振器一经设计出来，其相应各参数便不能更改，这使其在应用上存在着许多的局限性 [9] 。1992年，由walsh等人首次提出了自调频动力吸振器的设计思想 [10] 。

目前，动力吸振器的发展已进入应用期，其应用十分广泛，在铁路[11]、航空[12]、电力[13]、建筑[14]、车辆交通[15]等领域均能看到其身影。进入21世纪以来，振动控制的研究与应用也未曾中断过，各种新型动力吸振器也是层出不穷。shen, yj等人利用逆变器的原理，改进了动力吸振器的设计[16]。silva等人则是进行了动力吸振器的模糊稳健设计[17]。西原修[18]等人发表了的论文求解出了动力吸振器最大振幅倍率最小化设计的严密解。tang与brennan等人也利用自由振动进行了非线性吸振器的实验特性[19]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

2.1.1提出宽频带动力吸振器的结构方案；

2.1.2建立动力吸振器模型，并进行吸振特性的仿真计算；

2.1.3根据模型设计动力吸振器实物模型结构；

2.1.3动力吸振器的参数优化；

2.1.4动力吸振器的样件试制与实验研究。

2.2技术方案

3. 研究计划与安排

（1）2月24日—3月1日，专业文献检索及外文资料翻译；

（2）3月2日—3月10日，开题报告；

（3）3月11日—3月31日，完成方案设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] frahm h., devicefor damping vibrations of bodies, u.s. patent, 989958[p]. 1909.3576-3580.

[2] ormondroyd, j.and den hartog, j. p., the theory of the dynamic vibration absorber, transasme, apm-50-7 (1928).

[3] hahnkamm, e.,die dampfung von fundamentschwinggungen bei veranderlicher erregerfrequenz, ingenieur,pp. 192-201 (1932).