能量阱论文-刘良坤,潘兆东,谭平,闫维明,周福霖

能量阱论文-刘良坤,潘兆东,谭平,闫维明,周福霖

导读:本文包含了能量阱论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:复变量平均法,慢变系统,强调制反应(SMR),吸引点

能量阱论文文献综述

刘良坤,潘兆东,谭平,闫维明,周福霖[1](2019)在《非线性能量阱系统受基底简谐激励的参数优化分析》一文中研究指出为得到非线性能量阱系统(NES)基底简谐激励下的最优刚度,利用复变量平均法推导了1∶1共振的慢变系统方程,经多尺度分析后得到了强调制反应(SMR)的必要条件以及吸引点解析方程;利用SMR的特点获取最优刚度下限值,并结合吸引点方程求得最优刚度上限值。经数值分析表明,吸引点方程所得计算值与Runge-Kutta的数值解一致,且吸引点数值与原系统的稳态解相近;此外,慢变系统方程计算简便,结果合理;随着NES阻尼参数的提高,最优刚度区域有增大趋势;与TMD相比,NES具有较宽减振频带,但在主频附近减振效率更低,且易受激励幅值影响。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年22期)

李爽,楼京俊,刘树勇,柴凯[2](2019)在《冲击激励下非线性能量阱振动抑制效果分析》一文中研究指出研究当舰船设备受外部冲击激励扰动时非线性能量阱的振动抑制效果.首先,建立单自由度主结构耦合非线性能量阱的系统动力学模型,通过数值计算得到了非线性能量阱振动抑制能力与系统初始输入能量等级之间的规律;然后,通过复变量平均法研究了系统慢变动力流特性,阐述了激发靶能量传递现象的主要原因;最后,比较了非线性能量阱与等效线性动力吸振器的振动抑制效果.研究结果表明:瞬态共振俘获是导致靶能量传递现象的内在原因,只有当外部冲击能量超过一定临界阈值时,系统靶能量传递过程才能被激发,从而使非线性能量阱具备较强的振动抑制能力;与等效线性动力吸振器相比,非线性能量阱具备在宽频范围内吸收和耗散外部冲击能量的优势,鲁棒性更佳,能使受冲击激励扰动的舰船设备快速趋于稳定.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2019年10期)

刘艮,张伟[3](2019)在《非线性能量阱在悬臂薄板振动抑制中的应用研究》一文中研究指出悬臂结构在航空航天领域应用广泛,由于结构受到激励作用而产生共振行为,因此结构的振动抑制问题显得尤为重要。非线性能量阱(Nonlinear Energy Sink,NES)以质轻、能量单向传递以及减振效率高等特点,为其引入到航空航天结构的减振设计中提供了条件。利用NES对悬臂矩形板进行减振研究。考虑Kirchhoff经典薄板模型,建立了薄板与NES耦合的动力学方程,通过模态截断研究了薄板一阶横向弯曲时结构的响应问题,分析了不同参数下NES的减振效果,发现NES对结构响应位置较为敏感,并且在位移响应最大位置处减振效果最大。以期为悬臂结构在工程应用中提供一些理论上的支持。(本文来源于《振动工程学报》期刊2019年05期)

王菁菁,浩文明,吕西林[4](2019)在《单边碰振轨道非线性能量阱减震性能及碰撞参数研究》一文中研究指出轨道非线性能量阱(轨道NES)是一种被动结构控制装置,其通过附加质量块沿竖直平面内的轨道运动产生非线性回复力,从而降低主体结构响应。单边碰振轨道非线性能量阱(SSVI轨道NES)在原轨道NES中加设制动装置,通过碰撞限制质量块单方向的运动,使对称连续的轨道变得单边不连续;SSVI轨道NES较轨道NES非线性更强,展现出更优越的抗冲击性能;对一个两自由度主体结构附加SSVI轨道NES进行了理论分析、数值优化和试验验证,优化后的SSVI轨道NES在脉冲型荷载作用下具备良好的抗冲击性能,但地震作用下的模拟结果显示其减震性能仍有待改进;为此,对SSVI轨道NES碰撞恢复系数和制动器位置进行了二次优化和分析。结果表明:通过调整SSVI轨道NES碰撞恢复系数和制动器位置可明显改善其减震性能;地震特性将影响控制装置参数的取值,可针对不同特性的地震选择相应设计参数。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年16期)

钟锐,陈建恩,葛为民,刘军,王肖锋[5](2019)在《串联非线性能量阱的高分支响应研究》一文中研究指出本文对比研究了单自由度NES和两自由度串联NES的吸振效能,重点分析了串联NES对高分支响应的抑制作用.运用复变量-平均法,推导出连接串联NES的线性主振子的慢变方程,获得了系统的频率响应曲线.在不同激励幅值下,将连接单自由度NES与连接串联两自由度NES的系统响应进行对比,结果表明,串联NES能够在较大,幅值激励范围内保持较高吸振效能.在两种幅值激励下,分析了串联NES的参数对减振效果的影响.研究结果表明,在小幅激励时,调整一级NES参数对主振子的响应影响较为明显;而在大幅激励时,二级NES参数对减振效果影响较大.(本文来源于《动力学与控制学报》期刊2019年03期)

陈佳楠[6](2019)在《负刚度非线性能量阱复变量摄动法研究》一文中研究指出非线性能量阱(Nonlinear energy sink,简称NES)技术旨在利用具有强非线性刚度特性的振子作为附加子结构,通过附加子结构与主结构产生的模态内共振行为来吸收并耗散主结构响应能量,由于内共振可在更宽的频域上产生,NES具有更好的吸振带和性能鲁棒性。本文研究含有负刚度特性的NES的作用机理及其内共振形式,运用复变量摄动法,分析负刚度NES的摄动解,从理论上对NES体系的内共振俘获行为进行研究论证,具体的创新点和工作内容包括:(1)研究负刚度NES无阻尼自由振动的内共振行为,分析内共振的摄动解,利用摄动解分析系统能量、负刚度项及正刚度对内共振规律的影响,结果表明:系统能量的增加会导致内共振形式向高阶跃迁,负刚度特性的增加会使内共振形式向低阶跃迁,且NES与主结构的1:3次谐波内共振是该系统较为活跃的内共振形式。(2)基于1:3内共振的摄动解对负刚度NES的优化参数进行分析,利用弹簧和空间磁力作用的组合,提出了几类具有负刚度特性的NES形式,对减震控制性能进行数值模拟,结果表明:负刚度NES减震控制性能全面优于立方非线性NES,对主结构动力特性变化以及地震动峰值变化的鲁棒性明显优于TMD与立方非线性NES。说明利用1:3内共振卓越的参数设计的负刚度NES具有较好的减震控制性能。(3)为了更进一步研究负刚度NES减震控制的工作机制,将结构体系的地震响应时程进行数值小波变换分析,结果表明,负刚度NES的内共振俘获行为主要依靠瞬时次谐波内共振俘获行为,相比TMD和立方非线性NES,这种行为能在更广的频域上产生,且持续时间更长。由于这种共振俘获行为对主结构的基频的改变并不敏感,使其具有更好的鲁棒性。(本文来源于《广州大学》期刊2019-06-01)

张一鹏[7](2019)在《耦合负刚度对能量阱减振效果影响的研究》一文中研究指出随着航天技术的发展,在多样化的航天任务中,结构动力学环境越来越呈现出复杂化。本文针对航天器结构的振动抑制问题,主要研究一种振动被动抑制装置,即非线性能量阱(Nonlinear energy sink,NES)。本文在现有的研究基础上,考虑一种新的结构形式,即耦合负刚度的非线性能量阱,基于非线性动力学理论,分析了其减振效果和动力学特性。具体内容包含以下几个方面:针对耦合负刚度能量阱在无阻尼保守系统下的振动问题,基于复变量-平均法简化了系统的非线性方程,得到了系统的慢变流模型,根据慢变流模型研究了耦合负刚度能量阱振子之间发生能量完全传递的初始条件。进一步基于系统的频率能量图对系统初始条件划分了不同能级。在不同输入能级下,通过数值积分和Poincare映射研究了系统在不同初始能量下的响应机制。针对耦合负刚度能量阱在有阻尼耗散系统下的振动问题,通过系统的慢变流模型和相轨迹方程研究了系统的能量传递中的共振俘获现象。通过系统的减振效率对比分析了耦合负刚度能量阱和传统立方刚度能量阱在不同参数条件下的减振效率。通过数值积分建立了耦合负刚度能量阱的振子能量图和在双势阱拓扑结构下的能量变化图,分析了耦合负刚度能量阱的四种能量耗散方式:势阱外震荡、双势阱间震荡、沿势阱切线方向震荡和阱内耗散。针对耦合负刚度能量阱在受简谐激励下的振动问题,研究了系统的鞍结分岔,分析了不同激励频率和负刚度值对系统平衡点的影响。通过对相轨迹的流形分析对比研究了负刚度能量阱和立方刚度能量阱系统的响应机制,研究了耦合负刚度能量阱触发系统强调制响应的条件,并用数值积分和Poincare映射进行了验证。最后利用能量谱衡量了耦合负刚度吸振器减振性能。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

彭轶文[8](2019)在《基于电涡流非线性能量阱的起重船吊钩摆振控制》一文中研究指出吊钩是船用起重机上配备的工程搬运设备,被广泛应用于桥梁结构施工作业。然而,由于受到复杂海况下的波浪荷载、风荷载等激励的作用,吊钩不可避免地发生摆振,易与周围物体发生碰撞,极大地影响起重机工作效率以及人员作业安全。传统吊钩摆振控制的方法主要是采用机械式或机械电子式吊钩减摆系统,此方案结构复杂,且对吊钩整体改装较大,故实用性较差。本文在前人的研究基础上,根据结构减振理论,将电涡流阻尼的概念与轨道型非线性能量阱(NES)结合起来,提出了一种新型的电涡流轨道型NES(ETNES),并应用于起重船吊钩的摆振控制。本文通过缩尺实验、理论分析及数值模拟,对所提出的ETNES减摆性能进行了一系列研究,主要完成工作如下:(1)基于某位于马尔代夫跨海大桥起重船的实际吊钩参数,利用ANSYS建立吊钩模型,分析其在实测波下动力响应;设计并制作了摆长达2m的吊钩缩尺模型和新型ETNES装置;以自由振动与简谐激励作为实验工况,进行了一系列基于ETNES的吊钩减摆实验。通过更换配重板、调整电涡流磁场强度,分别测试了不同质量比、阻尼参数的ETNES对吊钩摆振的控制性能。(2)通过拉格朗日法推导了吊钩-ETNES在各工况下的运动方程,使用龙格库塔法完成了方程的求解;计算了在各工况下吊钩加速度、倾角等运动参数的时程结果,综合验证了ETNES的吊钩减摆性能。通过一系列的参数分析,确定了ETNES的质量比、阻尼参数和初始位置等参数对其吊钩减摆性能的影响,并与实验结果进行了对比,提出了ETNES的参数优化方法。本文通过缩尺模型实验和数值模拟对比,结果表明在进行参数优化的前提下,ETNES对吊钩摆角和加速度的控制效果均能达到30%以上,为以后吊钩减摆控制提供了一种新的研究思路。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-05-01)

钱志超[9](2019)在《双势阱磁力型非线性能量阱性能的理论与试验研究》一文中研究指出非线性能量阱(Nonlinear energy sink,简称NES)技术是有别于传统质量调谐阻尼器(TMD)技术的附加子结构被动控制技术,其控制原理是通过设置具有强非线性刚度特性的附加子结构,利用非线性系统所特有的模态内共振特性,使子结构对主结构的动力响应形成内共振俘获(Internal resonance capture)行为,吸收主结构响应能量并耗散掉。NES既保持了被动式的特点,又具有拓展控制带宽、提高鲁棒性和控制效果的技术潜力,在土木建筑工程减震方面具有重要的研究与应用前景。为研究新的具有强非线性回复力特性、且具有更好减震控制性能的NES,本文提出双势阱磁力型NES来实现更为高效的结构地震响应被动控制,通过数值模拟和试验研究相结合的方法进行研究,具体的创新点和工作包括:(1)通过等效磁荷法建立矩形磁铁的磁力解析模型,获得两磁体间相互作用的非线性作用力解析表达式;利用永磁体间相互作用的本质非线性恢复力关系以及通过合理选择磁体的尺寸与布置形式,提出一种同时具有光滑负刚度特性与双势阱特性的新型非线性能量阱,双势阱磁力型非线性能量阱(Magnetic Bi-stable Nonlinear Energy Sink,简称磁力型NES)来实现结构地震响应控制。(2)针对典型分析模型,使用脉冲型荷载分别对磁力型NES、立方NES和TMD叁种控制装置进行数值参数寻优,考察各优化的控制方式在减震性能上的差异。结果表明:与已有的立方NES相比,磁力型NES在减震控制性能上全面占优;与TMD相比,磁力型NES在对主结构动力特性变化的鲁棒性上优于TMD,在对地震动峰值变化的鲁棒性上与TMD相当。(3)应用数值小波变换构造功率谱,从时频域上分析磁力型NES的减震控制机理,分析结果表明,在地震作用过程中,磁力型NES总体上可对主结构产生更为显着、更为持续的宽频域内共振行为,以此该装置可发挥出较好的减震性能。这种宽频内共振特性,特别是其瞬时次谐波内共振的俘获行为对主结构基频的改变并不敏感,故其减震控制性能具有强鲁棒性。(4)研究摩擦阻尼对磁力型NES减震控制性能的影响,包括地震动记录峰值以及摩擦系数的影响。结果表明:摩擦磁力型NES在减震控制性能上基本保持与粘滞磁力型NES相当。地震动峰值与摩擦系数在一定变化范围内,摩擦磁力型NES仍保持较好的减震控制性能,具有较好的鲁棒性。(5)以广州新电视塔作为工程案例,研究广州塔结构采用磁力型NES在短、长周期地震动作用下的响应特性,并构造其响应过程的小波功率谱,综合分析地震动周期对超高耸结构采用磁力型NES的时频影响规律。结果表明:长周期地震动显着增加了超高耸结构的响应,最优参数设计的磁力型NES对短周期、长周期地震响应均起减震控制作用,控制性能对地震动卓越周期的变化具有良好的鲁棒性。(6)设计制作了磁力型NES装置模型,对装置模型进行往复性能试验和参数相关性试验研究,应用数值识别技术修正理论模型误差。在此基础上,进行磁力型NES减震控制体系的模型振动台试验研究,结果表明,数值仿真与试验结果两者吻合度较高,数值模拟仿真的精确性以及理论分析的合理性得到验证;在模型实际参数与理论设计值存在偏差的情况下,磁力型NES依然发挥出良好的减震控制性能,有着较强的鲁棒性。(本文来源于《广州大学》期刊2019-05-01)

陈洋洋,陈凯,谭平,张家铭[10](2019)在《负刚度非线性能量阱减震控制性能研究》一文中研究指出提出设置含负刚度特性的非线性能量阱(NES)来实现结构地震响应控制,针对典型的单层和双层层模型,在附加质量占主质量5%的限定条件下,对采用负刚度NES、立方NES和经典质量调谐阻尼器(TMD)控制方式的装置参数进行数值寻优,对优化的减震控制性能进行对比分析。结果表明,负刚度NES减震控制性能全面优于已有的立方NES,对主结构动力特性变化的鲁棒性优于TMD,对地震动峰值变化的鲁棒性与TMD相当。应用数值小波变换对体系的地震响应时程进行功率谱分析,揭示了在地震作用过程中,负刚度NES总体上对主结构产生更为显着、更为持续的瞬时内共振俘获行为,因而其减震效率较高,且由于这种瞬时内共振俘获是在多频域上同时展开的,使其减震控制性能具有强鲁棒性。(本文来源于《工程力学》期刊2019年03期)

能量阱论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

研究当舰船设备受外部冲击激励扰动时非线性能量阱的振动抑制效果.首先,建立单自由度主结构耦合非线性能量阱的系统动力学模型,通过数值计算得到了非线性能量阱振动抑制能力与系统初始输入能量等级之间的规律;然后,通过复变量平均法研究了系统慢变动力流特性,阐述了激发靶能量传递现象的主要原因;最后,比较了非线性能量阱与等效线性动力吸振器的振动抑制效果.研究结果表明:瞬态共振俘获是导致靶能量传递现象的内在原因,只有当外部冲击能量超过一定临界阈值时,系统靶能量传递过程才能被激发,从而使非线性能量阱具备较强的振动抑制能力;与等效线性动力吸振器相比,非线性能量阱具备在宽频范围内吸收和耗散外部冲击能量的优势,鲁棒性更佳,能使受冲击激励扰动的舰船设备快速趋于稳定.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

能量阱论文参考文献

[1].刘良坤,潘兆东,谭平,闫维明,周福霖.非线性能量阱系统受基底简谐激励的参数优化分析[J].振动与冲击.2019

[2].李爽,楼京俊,刘树勇,柴凯.冲击激励下非线性能量阱振动抑制效果分析[J].华中科技大学学报(自然科学版).2019

[3].刘艮,张伟.非线性能量阱在悬臂薄板振动抑制中的应用研究[J].振动工程学报.2019

[4].王菁菁,浩文明,吕西林.单边碰振轨道非线性能量阱减震性能及碰撞参数研究[J].振动与冲击.2019

[5].钟锐,陈建恩,葛为民,刘军,王肖锋.串联非线性能量阱的高分支响应研究[J].动力学与控制学报.2019

[6].陈佳楠.负刚度非线性能量阱复变量摄动法研究[D].广州大学.2019

[7].张一鹏.耦合负刚度对能量阱减振效果影响的研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[8].彭轶文.基于电涡流非线性能量阱的起重船吊钩摆振控制[D].华中科技大学.2019

[9].钱志超.双势阱磁力型非线性能量阱性能的理论与试验研究[D].广州大学.2019

[10].陈洋洋,陈凯,谭平,张家铭.负刚度非线性能量阱减震控制性能研究[J].工程力学.2019

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