被动约束层阻尼梁动力学优化研究 被引量：6

1

作者 李恩奇 盛秀成 +1 位作者 申志彬 王江枫 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期176-182,共7页

研究被动约束层阻尼(passive constrained layer damping,PCLD)梁的动力学优化问题,优化变量为PCLD的起始位置、覆盖长度、阻尼层厚度和约束层厚度。在局部覆盖PCLD梁动力学特性的传递函数解的基础上,建立PCLD梁的单目标和多目标优化模... 研究被动约束层阻尼(passive constrained layer damping,PCLD)梁的动力学优化问题,优化变量为PCLD的起始位置、覆盖长度、阻尼层厚度和约束层厚度。在局部覆盖PCLD梁动力学特性的传递函数解的基础上,建立PCLD梁的单目标和多目标优化模型。单目标优化中以结构模态损耗因子最大为优化目标,讨论约束条件中PCLD附加结构质量系数对优化结果的影响。多目标优化中以各阶模态损耗因子最大、各阶固有频率改变量最小和PCLD附加的结构质量最小为优化目标,增加约束层纵振频率的约束条件,讨论优化目标函数中各权重系数对优化结果的影响。此外,还在有限元软件MSC.Patran/Nastran中二次开发出PCLD梁动力学优化模块。两种方法的优化结果一致,验证本文计算结果的正确性。 展开更多

关键词 动力学优化 被动约束层阻尼梁 传递函数方法 混合遗传算法 二次开发

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部分覆盖被动约束层阻尼梁的动力学建模和振动特性分析 被引量：2

2

作者 陆静 向宇 袁丽芸 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第2期211-216,共6页

考虑黏弹层的剪切作用及偏心矩的影响,结合线黏弹性理论和弹性梁的弯曲理论,建立了被动约束层阻尼梁的动力学控制方程;并采用齐次扩容精细积分技术,提出了一种分析部分覆盖被动约束层阻尼梁振动和阻尼特性的半解析半数值方法。该方法应... 考虑黏弹层的剪切作用及偏心矩的影响,结合线黏弹性理论和弹性梁的弯曲理论,建立了被动约束层阻尼梁的动力学控制方程;并采用齐次扩容精细积分技术,提出了一种分析部分覆盖被动约束层阻尼梁振动和阻尼特性的半解析半数值方法。该方法应用范围较广,计算精度较高,可适用于较高的频率范围。还分析了覆盖率、覆盖位置等结构参数对被动约束层阻尼梁的动力学特性的影响。 展开更多

关键词 被动约束层阻尼梁 动力学控制方程 半解析半数值方法 振动 阻尼

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基于层合理论的被动约束层阻尼板有限元建模及动力学分析 被引量：5

3

作者 黄志诚 王兴国 +2 位作者 吴南星 褚福磊 罗经 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第23期148-153,201,共7页

基于层合理论建立了被动约束阻尼板的有限元动力学模型。构造了一种4节点,每个节点5自由度三层板单元用于模拟基板、黏弹性阻尼层和约束层的相互作用。黏弹性材料频率依赖特性用Biot模型描述。借助辅助坐标将其引入到被动约束阻尼板的... 基于层合理论建立了被动约束阻尼板的有限元动力学模型。构造了一种4节点,每个节点5自由度三层板单元用于模拟基板、黏弹性阻尼层和约束层的相互作用。黏弹性材料频率依赖特性用Biot模型描述。借助辅助坐标将其引入到被动约束阻尼板的有限元方程中,并将其转化成常规二阶微分方程形式以简化求解过程。通过算例和实验结果作比较验证了该方法的有效性。结果表明,与传统的有限元建模理论比较,采用层合理论,减少了结构自由度,并且具有良好的计算精度。 展开更多

关键词 被动约束层阻尼板 有限元法 黏弹性材料 层合理论

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具有主、被动约束层阻尼的拉压型结构研究

4

作者 郝联盈 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2000年第z1期54-55,共2页

粘弹性材料已广泛用于阻尼结构的弯曲振动。具有主动与被动相结合的约束层 阻尼技术研究目前也多集中于梁、板等结构的弯曲振动，而主、被动约束层阻尼拉压 型结构则很少研究。本文给出了一种主、被动约束层阻尼拉压型结构模型，推导了... 粘弹性材料已广泛用于阻尼结构的弯曲振动。具有主动与被动相结合的约束层 阻尼技术研究目前也多集中于梁、板等结构的弯曲振动，而主、被动约束层阻尼拉压 型结构则很少研究。本文给出了一种主、被动约束层阻尼拉压型结构模型，推导了一 些数学表达式，给出了优化设计方法及分析结果。 展开更多

关键词 主、被动约束层 振动控制 阻尼

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主动约束层阻尼振动控制研究进展 被引量：5

5

作者 杜海平 石银明 +1 位作者 张亮 史习智 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期547-554,共8页

主动约束层阻尼（Ａｃｔｉｖｅ　Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ　Ｌａｙｅｒ　Ｄａｍｐｉｎｇ，　ＡＣＬＤ）是以可控的压电材料代替被动约束层中不可控的约束层，通过可控的约束层主动地控制黏弹性材料的剪切变形以进一步增大其对振动能量耗... 主动约束层阻尼（Ａｃｔｉｖｅ　Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ　Ｌａｙｅｒ　Ｄａｍｐｉｎｇ，　ＡＣＬＤ）是以可控的压电材料代替被动约束层中不可控的约束层，通过可控的约束层主动地控制黏弹性材料的剪切变形以进一步增大其对振动能量耗散的主动阻尼形式，它充分结合了主动控制与被动阻尼作用各自的优势，使得其在结构振动控制方面显示出极好的应用价值．本文首先解释了ＡＣＬＤ的基本结构和阻尼机理，然后综述了最近几年有关ＡＣＬＤ在结构建模，控制方案及结构优化等方面的最新研究进展，最后指出了应用前景并总结了进一步研究的问题． 展开更多

关键词 主动约束层阻尼 振动控制 可控压电材料 黏弹性材料 剪切变形 被动阻尼作用 结构建模 结构优化 结构振动

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主被动阻尼层合板结构的自由振动和阻尼特性分析 被引量：9

6

作者 高坚新 沈亚鹏 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1999年第10期1004-1014,共11页

给出了含主被动阻尼非对称复合材料层合板结构的振动微分方程;得到了在压电材料和高粘弹材料作主被动阻尼层情况下,简支层合板结构自由振动的自然频率和损失因子的解析解;

关键词 主被动约束 自由振动 层合板 阻尼控制 复合材料

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求解地面运动激励下的部分覆盖约束层阻尼贮液圆柱壳耦振的整合状态传递矩阵法 被引量：2

7

作者 袁丽芸 向宇 +1 位作者 黄玉盈 倪樵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期41-49,54,共10页

基于一般情况下的线弹性薄壳方程和势流理论,考虑被动约束层阻尼(PCLD)的剪切变形的能量耗散和液固耦合相互作用,文中首先导出了PCLD圆柱层合壳的整合一阶矩阵微分方程,该方程的状态向量的每个元素都有明确的物理意义,更方便用于层合壳... 基于一般情况下的线弹性薄壳方程和势流理论,考虑被动约束层阻尼(PCLD)的剪切变形的能量耗散和液固耦合相互作用,文中首先导出了PCLD圆柱层合壳的整合一阶矩阵微分方程,该方程的状态向量的每个元素都有明确的物理意义,更方便用于层合壳体在各种边界支承条件的动力学问题的求解。然后通过将流体动压力写成含待求系数的解析形式,借助流固交接条件、新型齐次扩容精细积分法和叠加原理,建立了一种分析该类结构耦振问题的高效率、高精度的半解析半数值方法。通过与无水、两端简支的全覆盖PCLD圆柱壳在轴对称情况下自由振动的解析解结果比较,验证了该方法的有效性。最后基于文中提出的方法,研究了部分覆盖PCLD贮液圆柱容器在地面运动激励下的动力响应,研究了PCLD厚度、长度、敷设位置以及粘弹芯的复剪切模量模型对减振效果的影响。 展开更多

关键词 整合状态向量 一阶矩阵微分方程 贮液圆柱壳 被动约束层阻尼 流固耦合振动

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压电混合约束层阻尼梁结构的振动控制 被引量：1

8

作者 李明明 方勃 +3 位作者 谭立军 张洁洁 唐冶 黄文虎 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期11-17,共7页

为提高主被动混合压电网络的振动控制频带,结合主被动混合压电网络和被动约束层阻尼结构各自的优点,提出了一种压电混合约束层阻尼结构用于悬臂梁结构的振动控制.利用复剪切模量模型描述粘弹性材料的力学特性,运用Hamilton原理和Rayleig... 为提高主被动混合压电网络的振动控制频带,结合主被动混合压电网络和被动约束层阻尼结构各自的优点,提出了一种压电混合约束层阻尼结构用于悬臂梁结构的振动控制.利用复剪切模量模型描述粘弹性材料的力学特性,运用Hamilton原理和Rayleigh-Ritz法推导压电混合约束层阻尼悬臂梁结构的动力学模型.在此基础上,采用速度反馈控制策略设计主动控制器,并对系统的开环和闭环特性进行数值分析.分析结果表明,与主被动混合压电网络相比,压电混合约束层阻尼结构具有更显著的振动控制性能和更宽的振动控制频带.而且这种压电混合约束层阻尼结构可以很容易地推广到对其他结构的振动控制. 展开更多

关键词 主被动混合压电网络 被动约束层阻尼 HAMILTON原理 分流电路

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具有约束层阻尼旋转复合材料轴的动态特性研究 被引量：6

9

作者 时玉艳 任勇生 张玉环 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期45-56,共12页

复合材料驱动轴在高速旋转下的振动抑制,是先进直升机和汽车传动系统结构设计需要考虑的重要问题。约束层阻尼技术是工程领域内普遍采用的实用有效的阻尼减振设计方法;然而通过采用约束层阻尼处置方式增加复合材料传动轴的阻尼能力的研... 复合材料驱动轴在高速旋转下的振动抑制,是先进直升机和汽车传动系统结构设计需要考虑的重要问题。约束层阻尼技术是工程领域内普遍采用的实用有效的阻尼减振设计方法;然而通过采用约束层阻尼处置方式增加复合材料传动轴的阻尼能力的研究报道,目前国内外很少见到。从应力-应变关系、应变-位移关系出发,推导出复合材料Timoshenko轴、约束层与黏弹性层的动能及势能的数学表达式,采用Hamilton原理建立具有约束层阻尼的旋转复合材料轴的运动学方程。采用广义Galerkin法对动力学方程进行了离散化,建立了广义坐标表示的自由振动方程组,通过特征值求解得到系统的固有频率和阻尼比;基于比例阻尼假设和四阶Runge-Kutta数值积分方法求解上述方程,得到系统的自由振动响应曲线。通过数值分析揭示了约束层材料、黏弹性层材料、铺层方式、长径比和转速对具有约束层阻尼的旋转复合材料轴的固有振动特性以及自由振动响应特性的影响。 展开更多

关键词 被动约束层阻尼 复合材料轴 转子系统 阻尼自由振动

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阻尼层厚度对结构阻尼性能的影响 被引量：17

10

作者 吕平 盖盼盼 +1 位作者 伯仲维 黄舰 《噪声与振动控制》 CSCD 2013年第2期101-104,共4页

通过分析比较,选用基于模态应变能理论的有限元分析方法。首先验证了方法的精确性,对于算例,前五阶结构固有频率平均误差为0.020,模态损耗因子平均误差为0.112。进而以阻尼层厚度为变量,对被动振动控制结构的两种典型形式——自由阻尼... 通过分析比较,选用基于模态应变能理论的有限元分析方法。首先验证了方法的精确性,对于算例,前五阶结构固有频率平均误差为0.020,模态损耗因子平均误差为0.112。进而以阻尼层厚度为变量,对被动振动控制结构的两种典型形式——自由阻尼结构和约束阻尼结构,进行动态力学性能研究,研究结果表明:阻尼层厚度从0.2 mm增加到1.5 mm,两种阻尼结构的固有频率降低,损耗因子提高;相比之下,自由阻尼结构的减振性能更为依赖阻尼层厚度,即对于较小的阻尼层厚,约束阻尼结构的减振性能更为优异。 展开更多

关键词 振动与波 被动振动控制 自由阻尼结构 约束阻尼结构 模态应变能 阻尼层厚度

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分析部分环状覆盖PCLD圆锥壳自由振动与阻尼特性的半解析法 被引量：1

11

作者 陆静 向宇 +1 位作者 倪樵 黄玉盈 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期213-219,共7页

基于Donnell薄壳和线粘弹性理论,对于粘弹性层仅考虑剪切变形,并采用复常量模型模拟粘性层的能耗特性,导出了PCLD圆锥层合壳的整合一阶常微分矩阵方程,由于周向曲率是纵向坐标的函数,系数矩阵比圆柱层合壳复杂。然后借助精细积分和传递... 基于Donnell薄壳和线粘弹性理论,对于粘弹性层仅考虑剪切变形,并采用复常量模型模拟粘性层的能耗特性,导出了PCLD圆锥层合壳的整合一阶常微分矩阵方程,由于周向曲率是纵向坐标的函数,系数矩阵比圆柱层合壳复杂。然后借助精细积分和传递矩阵法,提出了一种分析部分覆盖PCLD圆锥层合壳自由振动和阻尼特性的半解析方法。通过数值算例证明了本文方法的有效性,文中还讨论了覆盖率等参数对PCLD圆锥层合壳固有频率和损耗因子的影响,影响程度和PCLD圆柱层合壳也不同。 展开更多

关键词 被动约束层阻尼(pcld) 圆锥壳 一阶常微分矩阵方程 传递矩阵法 精细积分法

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局部覆盖带状PCLD板的动力学分析

12

作者 李恩奇 唐国金 +1 位作者 李道奎 雷勇军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期380-386,共7页

利用条形传递函数方法(SDTFM)得到了局部覆盖带状被动约束层阻尼(PCLD)板动力学问题的半解析解。由Hamilton原理导出了PCLD板和基板的刚度矩阵与质量矩阵,在状态空间内建立了局部覆盖带状PCLD板的动力学方程和边界条件。利用分布参数传... 利用条形传递函数方法(SDTFM)得到了局部覆盖带状被动约束层阻尼(PCLD)板动力学问题的半解析解。由Hamilton原理导出了PCLD板和基板的刚度矩阵与质量矩阵,在状态空间内建立了局部覆盖带状PCLD板的动力学方程和边界条件。利用分布参数传递函数方法得到了系统的固有频率、损耗因子和频响曲线。算例分析结果与NASTRAN计算结果相比,吻合良好,验证了本方法的有效性,且更适于处理粘弹性材料具有频变特性的问题。讨论了PCLD带的覆盖位置和覆盖率对系统固有频率和损耗因子的影响,为局部覆盖PCLD板的优化设计奠定了基础。 展开更多

关键词 分布参数传递函数方法 被动约束层阻尼带 粘弹性 动力学分析 局部覆盖

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二维复杂弹性空腔的边光滑有限元建模及分析 被引量：1

13

作者 刘嘉明 袁丽芸 +2 位作者 陆静 陈莎 文润旭 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期225-232,共8页

在弹性空腔结构上敷设被动约束层阻尼(passive constraint layer damping, PCLD)可达到减振降噪的效果,针对这类复杂结构建立了二维复合弹性空腔的边光滑有限元耦合动力学模型。其中,PCLD结构采用两节点四自由度的PCLD梁单元,声场采用... 在弹性空腔结构上敷设被动约束层阻尼(passive constraint layer damping, PCLD)可达到减振降噪的效果,针对这类复杂结构建立了二维复合弹性空腔的边光滑有限元耦合动力学模型。其中,PCLD结构采用两节点四自由度的PCLD梁单元,声场采用边光滑有限元模型。以二维全敷设复合矩形空腔模型为数值算例,以精细网格下的有限元法结果作为参考解,对比研究了在相同背景网格下,边光滑有限元法和有限元法的频响结果,发现前者更接近参考解,说明同样的计算成本下,边光滑有限元法具有更高的精确性,特别是在中频计算中。最后,分析了PCLD结构对某汽车驾驶舱的降噪效果,以及黏弹层和约束层厚度参数的影响规律,发现黏弹层厚度增大,可一定程度上降低空腔噪声,而约束层厚度增大,并不能在整个频段得到很好的降噪效果。 展开更多

关键词 边光滑有限元法 被动约束层阻尼 二维复合弹性空腔 降噪 声振耦合

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