位移激励下含负刚度的惯容减振系统参数优化解析研究

作     者：王珏 张莹 黄愫 叶会然 周叮 WANG Jue;ZHANG Ying;HUANG Su;YE Hui-ran;ZHOU Ding

作者机构：河海大学机电工程学院江苏常州213022 上汽大众汽车有限公司上海310000 南京工业大学土木工程学院江苏南京211816 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52178474,51978336) 河海大学优秀硕士学位论文培育项目(1091422003521) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20221233) 中央高校基本业务费资助项目(B210202127) 常州市科技计划项目(CJ20210138) 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX22_0168) 

出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)

年 卷 期：2023年第36卷第3期

页      码：804-814页

摘      要：为抑制位移激励下主结构的振动,提出了三种含有负刚度的惯容减振系统(N‑ISD),推导了各系统分别在H∞和H_(2)优化准则下设计参数的解析解,探究了不同形式N‑ISD系统振动控制的特点。建立位移激励下减振系统的动力学方程,得到结构的传递函数。针对简谐位移激励下的振动幅值,采用固定点理论推导了以H∞范数为优化准则的设计参数解析解;针对随机激励下位移均方值,采用极值理论推导了以H2范数为优化准则的设计参数解析解。通过与基于遗传算法的数值优化解对比,验证了上述最优设计参数解析解的有效性及优越性。对最优状态下的减振系统进行减振效果分析,结果表明:负刚度的引入能有效降低主结构的振幅放大因子和均方值,简谐激励下N‑SPIS‑Ⅱ型惯容系统反共振峰值更低,共振峰值间距更大,减振效果及稳定性更好;随机激励下N‑SPIS‑Ⅰ和N‑SPIS‑Ⅱ型惯容系统位移均方值均小于N‑SIS型惯容系统,表现出更好的减振性能。

主 题 词：惯容减振 位移激励 随机激励 负刚度 H∞优化 H2优化 

学科分类：12[管理学] 083002[083002] 1204[管理学-公共管理类] 0830[工学-生物工程类] 120402[120402] 081405[081405] 08[工学] 0837[0837] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2023.03.023

馆 藏 号：203122286...