基于加速动态拉格朗日法的摩擦片阻尼分析

论文摘要

提出了一种可用于增强薄壁结构阻尼的波纹形片状干摩擦阻尼器,并利用一种改进的非线性动力学计算方法对其稳态响应特性进行了分析。首先通过两重减缩使非线性系统自由度变成接触节点间相对位移的形式从而降低矩阵规模,在高阶谐波平衡法的基础上引入了速度型动态拉格朗日法,并通过提供解析形式的雅克比矩阵来提高计算效率与数值稳定性,从而构成了用于预测非线性系统强迫响应的算法。在一个集中参数模型上用切向/法向刚度法与时域推进法这两种主流非线性计算方法对本文算法的合理性进行了验证。利用该算法对带有波纹形阻尼器的薄壁板结构进行分析,结果表明,摩擦片对薄壁板有很好的振动抑制作用,在质量仅占主体结构0.6%的情况下,能够使共振峰值下降75.4%。该算法表现出较高的计算效率,减缩模型使用和解析雅克比矩阵的引入使CPU时间减小到原来的0.5%以下。

论文目录

• 1 波纹形摩擦阻尼片
• 2 干摩擦结构响应的快速预测
•   2.1 高阶谐波平衡法求解非线性动力学方程
•   2.2 速度型动态拉格朗日法求解非线性力
•   2.3 用解析雅克比矩阵加速计算
•   2.4 计算流程简述
•   2.5 程序正确性测试
• 3 波纹摩擦片的减振效果分析
• 4 结论
• 附录A

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 马皓晔,李琳,范雨,吴亚光

关键词: 干摩擦阻尼器,薄壁结构,非线性系统,动态拉格朗日法,振动抑制

来源: 航空学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学,航空航天科学与工程

单位: 北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51675022,11702011)~~

分类号: V214;V231.92;O313.5

页码: 121-133

总页数: 13

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