动力吸振器在动力总成弯曲振动控制中应用的研究
基于自适应动力吸振器的空间桁架结构振动抑制研究
杆、 膜状 结构 、 充气 结构 等却难 以通 过植 入 主动元件
收稿 日期 ：０ ００ —１ ２ １ －２０ ； 修 回 日期 ：０００ －１ ２ １ －５０
第 ９期
崔
龙 等 ： 于 自适 应 动 力 吸 振 器 的 空 间 桁 架 结 构 振 动 抑 制 研 究 基
２ ７ ０５
的方法 进行 振 动控 制 ， 限制 了这些 结 构 的应 用 范 围。
宇
ａ
的 自适应 调 节 能 力 。 为 验证 算法 的有 效 性 ， 立 了桁 架 一吸 振 器 系 统 的动 力 学 模 型 ， 无 吸 振 器 和 有 吸 振 器 时 的 建 对 被 动 和 主 动 吸 振 模 式 进 行 了 仿 真 对 比。最 后 在 三棱 柱 桁 架 结 构 中进 行 了振 动 主 动 控 制 实 验 。结 果 显 示 在 主 动 模
０， 即不 产生 主 动 力 。当 Ｄ Ａ的 共 振 频 率 与 桁 架 结 Ｖ
构 的 扰 动 频 率 一 致 时 ， Ｖ 振 幅 达 到 最 大 ， 对 主 Ｄ Ａ 相 结 构 振 动 相 位 滞 后 达 到 ７ ２ 此 时 Ｄ Ａ 能 最 大 限 度 ｒ ， ／ Ｖ
Ｄ Ａ一 架 结构 系统 由三棱柱 桁架 和 安装 在其 Ｖ 桁
Ｍ ＋ Ｃｘ ＋ Ｋｘ
＝ ｃｉ ＋ｋｘ 一 ）＋ Ｅ（ｄ ａｄ
不 仅 限于 航 天 器结 构 ， 面 上 的结 构 为 减 少地 地
震 、 振等扰 动 的影 响也 需要 进行 振 动控 制 ， 高层 风 如 建筑 、 钻井平 台等 。这 些 领 域 可 见 到 应 用 动 力 吸振 器 （ ｙ ａ ｃＶ ｂａ ｏ ｂ ｏ ｅ，Ｄ Ａ） 行 振 动 控 Ｄ ｎ ｍｉ ｉｒｔ ｎ Ａ ｓｒ ｒ Ｖ 进 ｉ ｂ 制 的方 法 。 。Ｄ Ａ通 过 将 结 构振 动 的 一 部分 能 Ｖ 量 传递 给连 接在 主结 构上 的质量块 和 弹簧 阻尼 系统 来 耗散 能量 ， 小结 构振 动 。如果 Ｄ Ａ与 主结 构之 减 Ｖ 间的相 互作 用力 可 控 ， 为 主动 Ｄ Ａ， 图 １ 则 Ｖ 如 。
动力吸振器PQ定点理论研究
动力吸振器PQ定点理论研究张多【摘要】传统的被动式动力吸振器对窄频激励的减振有很好的效果,但是对于宽频激励的减振并不理想.针对这种情况,人们对主系统无阻尼时动力吸振器进行研究,得出了PQ定点理论.前人的研究中并没有讨论动力吸振器质量和固有频率对P、Q 振幅倍率的影响.文章中推导了吸振器的质量比、固有频率比对定点PQ两点振幅倍率的影响.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(044)009【总页数】3页(P72-74)【关键词】动力吸振器;PQ定点理论;振幅倍率【作者】张多【作者单位】陕西航空职业技术学院,陕西汉中 723000【正文语种】中文【中图分类】U461.2前言动力吸振器是工程实际中一种常用的振动控制技术。
动力吸振器从发明到现在已历经一个多世纪[1]。
因其结构相对简单，并且能够有效的减小频率变化不大的机构和设备的振动，所以已经成为工程领域中对振动进行控制的重要手段。
当主系统无阻尼时具有PQ定点现象，通过该现象可对吸振器参数进行优化[2]。
传统的PQ定点理论是在动力吸振器的质量比和固有频率一定的情况下进行讨论。
在本文中推导了动力吸振器的质量比和固有频率比对P、Q两点振幅倍率的影响。
文中分析的结论，对动力吸振器的设计和半主动控制具有一定的应用价值。
1 动力吸振器的基本原理动力吸振器作为一种减振装置，其减振原理不是靠耗损能量进行减振，而是通过吸振器质量的动力作用，使吸振器在主系统上产生一个与强迫振动力相抵消的反作用力，以此来达到减振的目的[3]。
图1为主系统无阻尼时动力吸振器模型，m1、k1为主系统的质量、刚度；m2、k2、c2为吸振器的质量、刚度、阻尼；主系统的位移x1，动力吸振器的位移为x2；坐标原点都选择在各自的静平衡位置。
图1 动力吸振器模型应用牛顿第二定律，可以建立以下数学模型：当F为简谐激励时，，系统的响应可以表示为：式中，动力吸振器固有频率由Hahnkamm的PQ定点理论可知[4]，当主系统参数和动力吸振器的质量和固有频率一定后，无论吸振器阻尼比如何变化，主系统的振幅倍率曲线总有两个共同的交点P、Q，即两点的振幅倍率不受阻尼比的影响，当主系统质量m1=1，刚度为k1=1时，做出主系统在不同吸振器阻尼比下的振幅倍率曲线，如图2所示。
动力吸振结构的原理与应用
动力吸振结构的原理与应用1. 引言动力吸振结构是一种广泛应用于工程领域的减震装置，其原理是通过改变结构的固有频率以降低外界震动对结构的影响。
本文将介绍动力吸振结构的原理及其在工程实践中的应用。
2. 动力吸振结构的原理动力吸振结构的原理基于共振现象，即当外界震动频率等于结构的固有频率时，会产生共振效应，使结构发生剧烈振动。
为了降低共振效应对结构的影响，动力吸振结构通过改变结构的固有频率，使其远离外界震动频率，从而减小结构振动幅度。
常见的动力吸振结构包括质量阻尼器、液体阻尼器和有源阻尼器等。
2.1 质量阻尼器质量阻尼器是一种常见的动力吸振结构，它通过增加结构的质量来改变其固有频率。
质量阻尼器通常由一个或多个重物组成，这些重物与结构相连，并能够自由移动。
当结构受到外界震动时，阻尼器内的重物也会受到相同的震动力，从而减小结构振动幅度。
2.2 液体阻尼器液体阻尼器是一种基于液体阻尼原理的动力吸振结构。
在液体阻尼器中，通过将液体引入特定的装置中，使得结构在振动时与液体发生摩擦作用，转化为热能消耗，从而减小结构的振动能量。
液体阻尼器的优点是结构简单、维护成本低，并且可以根据具体应用需求进行设计。
2.3 有源阻尼器有源阻尼器是一种利用控制器对结构进行主动控制的动力吸振结构。
有源阻尼器通过传感器实时监测结构的振动状态，并根据预设的控制策略调整阻尼力，从而降低结构的振动响应。
有源阻尼器具有较高的灵活性和自适应性，可以适应不同工作条件下的变化要求。
3. 动力吸振结构的应用动力吸振结构在各个工程领域都有广泛的应用，下面列举几个常见的应用场景。
3.1 桥梁减震桥梁是人们出行的重要交通设施，但常常受到地震、风力等外界因素的影响，容易发生共振现象。
通过在桥梁结构中引入动力吸振装置，可以调节结构的固有频率，减少地震和风力对桥梁的影响，提高桥梁的抗震性能。
3.2 高层建筑减振高层建筑常因风力或地震而发生较大的振动，影响居住舒适性和结构安全性。
第十二讲—动力吸振器
切向无外力，故切向加速度为0
( ) Rθ cosϕ + Rθ 2 sinϕ + r θ +ϕ = 0
cosϕ ≈ 1,sinϕ ≈ ϕ,θ ≈ ω
ϕ
+
R r
ω 2ϕ
=
R+ r
r
θ0ω 2
sin ωt
单摆运动方程
16
机械与运载工程学院
单摆运动方程 单摆固有频率
ϕ
+
R r
ω 2ϕ
=
R+ r
r
θ0ω 2
sin ωt
x2
无阻尼动力吸振器系统
m2
m1、 k1：主系统的质量和弹簧刚度
k2 x1
m1 上作用有简谐激振力
F1 sin ωt
m1
阻尼动力吸振器：
k1
质量 m2 弹簧 k2
4
无阻尼动力吸振器
机械与运载工程学院
左图：一阶模态响应；中间：动力吸振器；右图：二阶模态响应 5
机械与运载工程学院
⎡ ⎢⎣
X1 X2
⎤ ⎥⎦
⎡X1 ⎤
⎢ ⎣
X
2
⎥ ⎦
=
F1 Δ
⎡⎢k2 ⎣
− m2ω k2
2
⎤ ⎥ ⎦
X 0 = F1 / k1
X1 =
1− Ω2
X 0 Ω4 − (2 + μ)Ω2 +1
X2 =
1
X0 Ω4 − (2 + μ)Ω2 +1
7
机械与运载工程学院
4 X1 / X0
2
X2 / X0
μ = 0.3 X1 =
1− Ω2
反共振
动力吸振器PQ定点理论研究
作者简介：张多，就职于陕西航空职业技术学院，助教。
1 动力吸振器的基本原理
动力吸振器作为一种减振装置，其减振原理不是靠耗损 能量进行减振，而是通过吸振器质量的动力作用，使吸振器 在主系统上产生一个与强迫振动力相抵消的反作用力，以此 来达到减振的目的[3]。图 1 为主系统无阻尼时动力吸振器模 型，m1、k1 为主系统的质量、刚度；m2、k2、c2 为吸振器的 质量、刚度、阻尼；主系统的位移 x1，动力吸振器的位移为 x2；坐标原点都选择在各自的静平衡位置。
（7） （8）
固有频率比
。
由 Hahnkamm 的 PQ 定点理论可知[4]，当主系统参数和
动力吸振器的质量和固有频率一定后，无论吸振器阻尼比如
何变化，主系统的振幅倍率曲线总有两个共同的交点 P、Q，
即两点的振幅倍率不受阻尼比的影响，当主系统质量 m1=1， 刚度为 k1=1 时，做出主系统在不同吸振器阻尼比下的振幅倍 率曲线，如图 2 所示。
3 为不同质量比 μ 对主系统减振效果的影响。由图可知，当 质量比 μ 越大时，在减振频带内吸振器对主系统的减振效果 越好，此时动力吸振器的有效减振频带也越宽。但是当质量 比 μ 不断变大时，在一阶共振频率对应的峰值振幅倍率会不 断变大，二阶共振频率对应的峰值振幅倍率不断减小。还因 为在实际应用中，既要考虑安装空间位置还要考虑吸振器质 量对结构的整体影响，所以选取吸振器质量时只能在合适的 范围内进行考虑。
10.16638/ki.1671-7988.2018.09.021
动力吸振器 PQ 定点理论研究
动力吸振器在高速立式加工中心上的应用
（ ．ｎｔ ｕｅｏ ｌｃｒ ａ ａ ｄＭｅ ｈ ｎｃ ｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｓ ａｎ ｉ ｎｖ ｒｉ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ Ｘｉ ａ １ Ｉ ｓ ｔｔ ｆ ｅ ｔｃ ｌ ｎ ｃ ａ ｉａ ｇｎ ｅｉ ， ｈ ａ ｘ ｉｅｓｔ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏｙ， ’ ｎ ｉ Ｅ ｉ Ｅ ｎ Ｕ ｙ ７ ０ ２ ，Ｃ ｉａ ． ｉｇ ｉ ｈ ｎ ｗ ｉ ｈ ｃ ｉｅ Ｔ ｏ ｏ ，Ｌｄ ，Ｚ ｏ ｇ ｅ Ｎ ｎ ｘａ７ ５ ０ １ ０ １ ｈｎ ；２ Ｎ ｎ ｘａＺ ｏ ｇ ｅ Ｄａ ｅＭａ ｈｎ ｏ ｌＣ ． ｔ． ｈ ｎ ｗ ｉ ｉｇ ｉ ５ ０ ０，Ｃ ｉａ ｈｎ ）
・
工 艺 与装 备 ・
组合机床与自 动化加工技术
文 章 编 号 ： ０ — ２５ ２ １ ） １ ０ ９ ０ １ １ ２ ６ （ ０ ０ １ — ０ ２— ３ ０
动 力吸 振 器在 高 速 立 式加 工 中心 上 的 应 用 术
张功 学 张 宁 宁 吕玉 清 ， ，
（． １ 陕西科技 大学 机 电工程 学院 ， 安 ７ ０ ２ ； ． 夏 中卫 大河 机床 有 限责任 公 司， 夏 中卫 西 １０ １ ２ 宁 宁
ｃ ｌ ｍｎ ｂｅ ｄｎ ｂ ａ ｉｎ ｄ ｏ ｔ ｉｒ ｔｏ ｆｔ ｅ ｃ ｍ ｐｏ ｅ ｔ ｏ ｎ ｃｉ ｎ，ｎｄ ｔ ｅ ｌｓ ａ ｏ ｕ ｎ ｉｇ ｖｉｒ ｔｏ ｕｅ ｔ ｈｅ ｖ ｂ ａ ｉｎ ｏ ｈ ｏ ｎ ｎ ｓ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ａ ｈ ｅ ｓ ｄ ｍｐｉ ｆｅ ｔ ｎｇ ｅ ｆｃ ｏ ｈ ｏ ｕ ｆ ｔ ｅ ｌｃ ｌｖｉｒ ｔｏ ｎ ｏ ｓｏ ｌｖｉｒ ｔｏ ，ｎｄ ｎ ｅｆ ｃห้องสมุดไป่ตู้ｆ ｒ ｄｒ ｃ ｏ ｎｅ ｔｏ ｔ ｈ ｆ ｒｔ ｅ ｃ ｌ ｍｎ ｏ ｈ ｏ ａ ｂ ａｉｎ ａ ｄ ｔ ｒ ｉｎａ ｂ ａ ｉ ｎ ａ ｏ ｆｅ ｔ ｏ ｉｅ ｔ ｃ ｎ ｃｉ ｎ ｗ ｉｈ ｔ ｅ
变质量负刚度动力吸振器试验研究
变质量负刚度动力吸振器试验研究刘刚;郑大胜;丁志雨;姚红良【摘要】针对传统动力吸振器"窄带"缺陷,设计了一种新型的变质量负刚度动力吸振器,从而可以使吸振器具有较好的低频有效性.建立变质量负刚度动力吸振器的动力学方程并分析了吸振器的工作原理;搭建了变质量负刚度动力吸振器试验台,编制了 PID控制程序;对吸振器减振性能进行了动力学仿真和试验研究.研究结果表明,所设计的吸振器连续可调,有效频带比传统吸振器频带宽了17.3%.%Aiming at the defects of narrow band of traditional dynamic vibration absorbers,a new type of variable mass negative stiffness dynamic vibration absorber was presented,so that the vibra-tion absorber might have a good low-frequency efficiency.Firstly,the dynamic equation of the variable mass negative stiffness vibration absorber was established and the operating principles of the absorber were analyzed.Secondly,the variable mass negative stiffness vibration absorber experimental table was built,while the PID control program was compiled.The performance of the new dynamic vibra-tion absorbers in vibration reduction on a primary system was studied via dynamic simulation and some experiments.The results show that,the designed vibration absorbers may be continuously ad-j usted and the effective frequency band of the designed vibration absorbers were widened by 1 7.3%compared with the traditional vibration absorbers.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2018(029)005【总页数】6页(P538-543)【关键词】变质量;动力吸振;负刚度;PID控制【作者】刘刚;郑大胜;丁志雨;姚红良【作者单位】东北大学机械工程与自动化学院,沈阳,110819;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳,110819;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳,110819;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳,110819【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言动力吸振是振动抑制的典型方法，利用动力吸振器可以“吸收”主系统的振动，其力学原理是通过相对运动产生惯性力作用在主系统上，从而抑制主系统振动。
东北大学计算机仿真作业：动力吸振器原理仿真
东北大学动力吸振器原理仿真——计算机仿真第五次作业X X X2015XXXX-机械XXXX班目录I动力吸振器概述 (2)1.1吸振器 (2)1.2仿真需求 (2)II系统建模 (3)2.1模型分析 (3)2.2模型假设 (3)2.3模型符号 (3)2.4微分方程 (4)III方程求解 (4)3.1将高阶方程组化为一阶方程组 (4)3.2离散化 (5)3.3 迭代计算 (5)3.4程序代码 (5)3.5运行结果 (7)IV系统分析 (8)4.1动力吸振器原理分析 (8)4.2 动力吸振器各参数分析 (10)4.2.1阻尼 (11)4.2.2吸振器M、K (12)V系统仿真 (14)5.1 数值仿真 (14)5.1.1阻尼C仿真 (14)5.1.2质量与刚度仿真 (15)5.1.3激振频率ω仿真 (16)5.2软件仿真 (17)5.2.1未添加质量块系统 (17)5.2.2加入吸振器 (18)V结论 (20)I 动力吸振器概述1.1吸振器受控对象在受到振源的影响下产生振动，振源可以由自身产生（如内部质量不均），也可以由外部激振力产生。
根据作用位置不同，减振方式可以分为图示5中方式。
图1 五种减振方式其中，动力吸振器是通过弹性元件把辅助质量连接到振动系统上的一种减振装置，如图2.图2 动力吸振器动力学模型1.2仿真需求以两自由度质量—弹簧—阻尼系统分析，主系统1m 为受控对象，要求当质量块1m 受到激振力或者自激力时，在质量块2m 的反作用力下减小或者消除振动。
先分析质量块1m 随时间的振动状态，其次再分析系统参数如k 、C 、2m 对主系统振动的影响，最后通过仿真平台Simulink 数值仿真和仿真动画Adams 进行动态仿真。
II系统建模2.1模型分析构建两自由度系统振动动力学模型，如图3，设定1m受激振力tF11sinω作用，2m受激振力tF22sinω作用，在系统静止时1m、2m的平衡位置为运动原点，向上为正，主系统和吸振器的位移分别为1x、2x。
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动力吸振器在动力总成弯曲振动控制中应用的研究
动力吸振器在动力总成弯曲振动控制中应用的研究
动力总成是汽车的核心部件之一，它由发动机、变速器、传动轴、差
速器等组成。
在汽车行驶过程中，动力总成会受到各种振动的影响，
其中弯曲振动是一种比较常见的振动形式。
弯曲振动会导致动力总成
的疲劳损伤和噪音，因此需要采取措施进行控制。
动力吸振器作为一
种有效的振动控制手段，在动力总成弯曲振动控制中得到了广泛应用。
动力吸振器是一种机械式振动控制器，它通过吸收和消耗动力总成的
振动能量来减少振动的幅度和频率。
动力吸振器的结构一般由弹簧、
阻尼器和质量块组成。
弹簧可以吸收振动的能量，阻尼器可以消耗振
动的能量，质量块可以改变振动的频率。
动力吸振器的工作原理是将
动力总成的振动能量转化为吸振器内部的弹性势能和阻尼能量，从而
达到减振的效果。
动力吸振器在动力总成弯曲振动控制中的应用主要有以下几个方面：1. 引擎支撑系统
动力吸振器可以作为引擎支撑系统的一部分，用于减少引擎的弯曲振
动。
在汽车行驶过程中，引擎会受到路面不平、加速、减速等因素的影响，从而产生弯曲振动。
如果不采取措施进行控制，这种振动会导致引擎的疲劳损伤和噪音。
动力吸振器可以通过吸收和消耗引擎的振动能量来减少振动的幅度和频率，从而保护引擎的安全和稳定性。
2. 变速器支撑系统
动力吸振器还可以作为变速器支撑系统的一部分，用于减少变速器的弯曲振动。
在汽车行驶过程中，变速器也会受到各种振动的影响，从而产生弯曲振动。
动力吸振器可以通过吸收和消耗变速器的振动能量来减少振动的幅度和频率，从而保护变速器的安全和稳定性。
3. 传动轴支撑系统
动力吸振器还可以作为传动轴支撑系统的一部分，用于减少传动轴的弯曲振动。
在汽车行驶过程中，传动轴也会受到各种振动的影响，从而产生弯曲振动。
动力吸振器可以通过吸收和消耗传动轴的振动能量来减少振动的幅度和频率，从而保护传动轴的安全和稳定性。
总之，动力吸振器作为一种有效的振动控制手段，在动力总成弯曲振动控制中得到了广泛应用。
它可以通过吸收和消耗动力总成的振动能量来减少振动的幅度和频率，从而保护动力总成的安全和稳定性。
随
着汽车技术的不断发展，动力吸振器的性能和应用范围也将不断提高和扩大。