【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于振动控制领域,具体涉及一种固有频率可调的复合型动力吸振器及其控制方法。
技术介绍
由于结构简单,经济性良好和性能稳定等优点,动力吸振器在机械系统、工程结构、桥梁及建筑等振动控制领域得到了广泛应用。动力吸振器工作原理如图1所示,复合型动力吸振器质量、刚度分别为m`1、k1,吸振器质量、刚度分别为m2、k2,复合型动力吸振器在简谐激振力f sin(ωt)作用下的位移为x1,吸振器位移为x2,由振动力学理论可知,其运动方程如式1:m1x··1+k1x1+k2(x1-x2)=fsin(ωt)m2x··2+k2(x2-x1)=0---(1)]]>求解可得复合型动力吸振器振动幅值为:x1=(k2-m2ω2)f(k1+k2-m1ω2)(k2-m2)-k22---(2)]]>由上式可知,k2-m2ω2=0时,即时,复合型动力吸振器振幅最小为零。因此当吸振器固有频率等于外界激振频率时,吸振器可有效降低复合型动力吸振器振动。然而传统动力吸振器结构参数不可改变,固有频率不可调节,有效减振频带太窄,当外界激振频率偏离吸振器固有频率时,其减振性能大幅降低。主动式动力吸振器可以解决减振频带狭窄问题,在较宽频带上有效减振。但是主动式动力吸振器需要大量的外界能量,成本高,结构复杂,且调节不当时,不仅失去减振性能,还可能加剧复合型动力 ...
【技术保护点】
一种固有频率可调的复合型动力吸振器,其特征在于,包括:执行机构、信号采集单元、以及控制系统(15);执行机构包括:设置于振动物体上的刚度可调单元(1),刚度可调单元(1)上设置有固定质量单元(9),固定质量单元(9)上安装有水箱(10),水箱(10)上连接有供水装置;其中,刚度可调单元(1)包括设置于振动物体上的U形基架(4),U形基架(4)上安装有用于产生磁场的励磁线圈(5),U形基架(4)的开口处通过安装预紧螺栓(3)安装有一对夹板(7),夹板(7)之间通过磁流变弹性体(6)夹持有吸振块(2),组成一个闭合的导磁回路,固定质量单元(9)安装于吸振块(2)上;信号采集单元包括:安装于固定质量单元(9)上用于对吸振器进行振动信号采集的加速度传感器(11)、与供水装置相连接的流量传感器(13)、以及电荷放大器(16),加速度传感器(11)的输出端与电荷放大器(16)的输入端连接;电荷放大器(16)和流量传感器(13)的输出端与控制系统(15)的输入端相连接;控制系统(15)的输出端与可控电源(14)以及供水装置相连接,可控电源(14)的输出端与励磁线圈(5)相连接。
【技术特征摘要】
1.一种固有频率可调的复合型动力吸振器,其特征在于,包括:执行
机构、信号采集单元、以及控制系统(15);
执行机构包括:设置于振动物体上的刚度可调单元(1),刚度可调单元
(1)上设置有固定质量单元(9),固定质量单元(9)上安装有水箱(10),
水箱(10)上连接有供水装置;其中,刚度可调单元(1)包括设置于振动物
体上的U形基架(4),U形基架(4)上安装有用于产生磁场的励磁线圈(5),
U形基架(4)的开口处通过安装预紧螺栓(3)安装有一对夹板(7),夹板
(7)之间通过磁流变弹性体(6)夹持有吸振块(2),组成一个闭合的导磁
回路,固定质量单元(9)安装于吸振块(2)上;
信号采集单元包括:安装于固定质量单元(9)上用于对吸振器进行振
动信号采集的加速度传感器(11)、与供水装置相连接的流量传感器(13)、
以及电荷放大器(16),加速度传感器(11)的输出端与电荷放大器(16)的
输入端连接;电荷放大器(16)和流量传感器(13)的输出端与控制系统(15)
的输入端相连接;
控制系统(15)的输出端与可控电源(14)以及供水装置相连接,可控
电源(14)的输出端与励磁线圈(5)相连接。
2.根据权利要求1所述的固有频率可调的复合型动力吸振器,其特征
在于,所述供水装置包括:液体泵(18)、储液箱(19)、以及电机(17);液体
箱(10)通过软管(12)与液体泵(18)相连,液体泵(18)与储液箱(19)
相连,电机(17)的一端与液体泵(18)相连,电机(17)的另一端与控制
系统(15)的输出端相连。
3.根据权利要求1或2所述的固有频率可调的复合型动力吸振器,其
特征在于,所述液体箱(10)通过活塞(22)分为液体下腔(21)和空气上
腔(23),活塞(22)上安装有弹簧(20),弹簧(20)的另一端与液体箱(10)
的顶部相连接。
4.根据权利要求1所述的固有频率可调的复合型动力吸振器,其特征
\t在于,所述U形基架(4)、预紧螺栓(3)、夹板(7)以及吸振块(2)为高
导磁材料。
5.一种基于权利要求1所述固有频率可调的复合型动力吸振器的控制
方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)、获取复合型动力吸振器所受外界激振频率ω;
2)、设减振频带为并将减振频带四等分,其四等
分频带的端点分别记为ω1,ω2,ω3,ω4,ω5,其中:
第一频段为:[ω1,ω2],即第二频段为:[ω2,ω3],即第三频段为:[ω3,ω4],即第四频段为:[ω4,ω5],即式中,kmin为复...
【专利技术属性】
技术研发人员:高强,宋伟志,赵艳青,张东力,张猛,张多,
申请(专利权)人:长安大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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