动力吸振器及其应用PDF电子书下载

第1章 动力吸振器的基础 1

1.1振动控制的概念 1

1.2制振方法与制振装置 2

1.2.1振动控制方法的分类 2

1.2.2利用固定面的制振装置 4

1.2.3利用辅助质量惯性的制振装置 4

1.2.4利用结构之间相互作用的制振方法 5

1.3动力吸振器研究的历史 5

1.3.1黎明期（1909年到20世纪30年代） 6

1.3.2发展期（20世纪40年代到50年代） 8

1.3.3扩张期（20世纪60年代后半期到70年代） 9

1.3.4应用期（20世纪80年代到90年代） 14

1.3.5 2000年以后的研究 20

1.4单自由度系统振动的基础知识 20

1.5建模 21

1.6结语 22

参考文献 22

第2章 动力吸振器的理论与设计 25

2.1扩展定点理论 25

2.1.1定点理论 25

2.1.2扩展定点理论与频率传递函数 26

2.1.3最优同调条件 28

2.1.4最优阻尼条件 29

2.1.5最优条件下的振幅比 29

2.1.6主振动系统存在阻尼时的情况 30

2.2动力吸振器的设计 32

2.2.1位移响应的振幅比 32

2.2.2最优同调 34

2.2.3最优阻尼 35

2.2.4满足最优设计条件时的最大振幅比 36

2.2.5动力吸振器的最优设计公式和制振效果 37

2.2.6考虑了主振动系统阻尼的响应曲线 38

2.2.7等价阻尼与制振设计 40

2.3基于主系统加速度响应的动力吸振器的最优设计 41

2.3.1加速度响应的振幅比 41

2.3.2基于加速度响应的最优同调 42

2.3.3基于加速度响应的最优阻尼以及最大振幅比 43

2.3.4控制回转体不平衡振动的动力吸振器 44

2.4动力吸振器的构成元素 46

2.4.1弹簧元素 46

2.4.2阻尼元素 47

2.5利用磁性阻尼的动力吸振器的设计事例 48

2.6动力吸振器的课题 50

参考文献 50

第3章 多重动力吸振器 51

3.1二重动力吸振器 51

3.1.1位移振幅比 51

3.1.2二重动力吸振器的最优调整条件 53

3.1.3最优调整关系式 54

3.1.4实用的近似最优设计关系式 56

3.2多重动力吸振器 57

3.2.1位移振幅比 57

3.2.2最优调整条件 58

3.2.3最优设计图表以及实用的近似设计关系式 59

3.2.4多重动力吸振器的制振性能 61

3.2.5吸振器阻尼系数变动情况下的多重动力吸振器的制振效果 62

3.2.6主振动系统固有频率发生变动时的多重动力吸振器的制振效果 62

3.2.7考虑了主振动系统固有频率变动的多重动力吸振器的再调整 63

3.3二重动力吸振器在隔振装置中的应用例子 65

3.3.1装置构成 65

3.3.2二重动力吸振器的设计 66

3.4改善工作机械动刚性的应用事例 68

3.4.1四重动力吸振器的应用 68

3.4.2四重动力吸振器的设计 69

3.5结语 70

参考文献 70

第4章 利用动力吸振器控制多自由度系统的振动 71

4.1多自由度系统的运动方程解法 71

4.1.1固有值与固有向量 72

4.1.2固有向量的正交性 72

4.1.3模态矩阵 73

4.1.4强迫振动的响应 73

4.2等价质量识别法 76

4.2.1等价质量的概念 76

4.2.2固有模态法 76

4.2.3质量感应法 78

4.3非耦合模型的建模方法 79

4.4多模态控制与动力吸振器的设计法 81

4.4.1利用动力吸振器控制第i阶模态的振动 81

4.4.2动力吸振器的设计步骤 83

4.4.3动力吸振器的设置场所 83

4.5在3自由度系统振动控制中的应用 84

4.5.1 3自由度系统的振动特性 84

4.5.2各动力吸振器的设置位置及其设计 87

4.6在4层建筑物的多模态控制中的应用 89

4.7在连续体结构振动控制中的应用 91

4.7.1悬臂梁结构 91

4.7.2动力吸振器的设计及其效果 92

4.7.3实验验证 92

4.8结语 94

参考文献 94

第5章 主动型及混合型动力吸振器 95

5.1磁性阻尼力与电磁驱动力相结合的混合型动力吸振器 96

5.2理论分析与控制系统设计 98

5.2.1力学模型与运动方程式 98

5.2.2状态方程式表示 99

5.2.3无量纲化状态方程式表示 100

5.2.4控制系统设计 101

5.3混合型动力吸振器的制振效果 103

5.3.1加权系数q1、q3对制振效果的影响 103

5.3.2与主动型动力吸振器在消耗能量上的比较 105

5.3.3可靠性的考察 106

5.4低阶模型的建模方法 108

5.4.1关于低阶模型的建模 108

5.4.2低阶模型运动方程式的推导 109

5.4.3塔状结构的建模 112

5.4.4平板结构的建模 116

5.5振动控制 119

5.5.1塔状结构的1阶模态控制 119

5.5.2塔状结构的1阶、2阶模态控制 122

5.5.3平板结构的振动控制 125

5.6结语 127

参考文献 127

第6章 应用定点理论进行制振装置设计 129

6.1单摆式制振装置的最优设计法 129

6.1.1装置的构成 129

6.1.2频率传递函数 130

6.1.3最优同调条件 132

6.1.4最优阻尼条件 133

6.1.5最优调整时的最大振幅比 133

6.1.6最优同调、最优阻尼的图表 133

6.1.7最优调整时的响应倍率曲线 135

6.1.8在实际结构上的应用 136

6.2可调单摆式制振装置 137

6.2.1可调单摆式制振装置的结构 137

6.2.2最优同调与杠杆比的关系 137

6.2.3主振动系统的弹簧刚度变化时的适应条件 138

6.2.4主振动系统的质量变化时的适应条件 138

6.2.5质量M变化的场合 140

6.2.6实验验证 141

6.3发动机液压悬置的最优设计法 142

6.3.1汽车发动机液压悬置 142

6.3.2发动机液压悬置的构造与建模 143

6.3.3频率传递函数 144

6.3.4最优设计法 145

6.3.5最优设计时的最大振幅比 146

6.3.6制振效果的解析 147

6.3.7实验 148

6.4结语 149

参考文献 150

第7章 在连续体结构振动控制中的应用 151

7.1金属球棒的振动防止 151

7.1.1金属球棒的形状 151

7.1.2实验模态分析 152

7.1.3动力吸振器的形状 152

7.1.4实验方法 153

7.1.5动力吸振器的制振效果 154

7.2 г形结构的制振 155

7.2.1 г形结构的构造 155

7.2.2 г形结构的振动特性和模态形状 156

7.2.3动力吸振器安装位置的等价质量 158

7.2.4二重动力吸振器的制振效果解析 158

7.2.5实验验证 160

7.3配管系统的制振 161

7.3.1关于配管系统的制振 161

7.3.2配管模型的形状及其振动解析 162

7.3.3动力吸振器的安装位置及该位置的等价质量 163

7.3.4二重动力吸振器的设计 164

7.3.5制振效果 165

7.3.6制振效果的实验验证 165

7.4结语 167

参考文献 167

第8章 在机床切削颤振控制中的应用 169

8.1关于工作机械的切削颤振 169

8.2切削颤振稳定性判别线图（Merritt线图） 170

8.3利用动力吸振器改善镗杆的动刚性 174

8.3.1关于改善镗杆的动刚性 174

8.3.2动力吸振器内藏的镗杆构造 174

8.3.3各部形状的决定 175

8.3.4动刚性的测量方法和测量结果 175

8.3.5.切削颤振发生条件的调查 177

8.3.6切削实验验证 179

8.4门型工作机械模型的切削颤振控制 179

8.4.1动力吸振器内藏的门型工作机械模型 179

8.4.2利用Merritt线图调查颤振的稳定领域 180

8.4.3使用的动力吸振器 180

8.4.4切削颤振抑制效果的实例 181

8.4.5具有可调构造的动力吸振器的效果 182

8.5主动型动力吸振器对切削颤振控制效果的预测 183

8.5.1研究对象的工作机械结构 183

8.5.2主动型动力吸振器的设计 184

8.5.3利用Merritt线图调查切削颤振的稳定界限 186

8.6结语 187

参考文献 188

第9章 在噪声控制与隔声上的应用 189

9.1为了降低噪声的动力吸振器的设计法 189

9.2利用有限元分析进行平板结构的振动解析 190

9.2.1对象结构的概要 190

9.2.2平板的振动特性 190

9.3利用边界元方法预测声辐射 191

9.3.1声场解析 191

9.3.2声辐射预测 192

9.4动力吸振器的设计及其减振降噪效果 193

9.4.1动力吸振器的设计 193

9.4.2减振降噪效果 194

9.5实验 195

9.5.1实验装置的概要 195

9.5.2实验模态分析的结果 196

9.5.3使用的二重动力吸振器的构造 197

9.5.4振动控制效果和噪声降低效果 197

9.6主动隔声的平板振动控制 199

9.6.1用LQ控制理论进行平板的振动控制 199

9.6.2平板的振动特性 200

9.6.3 LQ控制设计 201

9.6.4混合型动力吸振器的隔声效果 203

9.7结语 206

参考文献 206

第10章 在土木建筑结构上的应用 207

10.1动力吸振器在土木建筑领域的应用 207

10.2制振方式与制振装置 208

10.2.1制振方式 208

10.2.2制振装置 209

10.3桥梁结构的振动控制 211

10.3.1主塔结构的涡流激振问题 211

10.3.2主塔结构的振动模态与建模 212

10.3.3主塔模型结构的前4阶模态的振动控制 214

10.4建筑结构的振动控制 217

10.4.1超高层建筑的建模 217

10.4.2超高层建筑的振动控制 219

10.5利用连接制振法对Triton塔的风致振动进行控制的事例 219

10.5.1关于连接制振法 219

10.5.2 Triton塔的构造 220

10.5.3大楼连接制振法的实现 221

10.5.4控制效果 221

10.5.5竣工后的Triton塔 223

10.6结语 223

参考文献 224