軸類工件顆粒阻尼器的特性與實驗研究.pdf

1、顆粒阻尼技術(shù)是一種新興的振動被動控制技術(shù)，它誕生于二十世紀(jì)九十年代，主要利用振動構(gòu)件上現(xiàn)存的或附加的空腔，將顆粒體填入其中。在結(jié)構(gòu)振動時，顆粒彼此之間以及顆粒與構(gòu)件之間會產(chǎn)生碰撞和摩擦，將機械能轉(zhuǎn)化為熱能耗散，并產(chǎn)生阻尼效應(yīng)。同時，顆粒體與結(jié)構(gòu)間的動量交換也能起到對振動的抑制作用。顆粒阻尼技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、效果顯著等優(yōu)點，且適用于高溫、腐蝕等惡劣的工作環(huán)境。本文主要采用實驗的手段，著重探究了顆粒阻尼的減振效果及影響因素，并嘗試

2、將該技術(shù)應(yīng)用到軸類工件上。主要工作是:
　　(1)介紹了機床工作時的振動來源，從振動理論上分析，得到了機床工作時的抗振薄弱系統(tǒng)為主軸—工件—尾架系統(tǒng)的結(jié)論，對該部位應(yīng)用顆粒阻尼技術(shù)減振的可行性進(jìn)行了評估。
　　(2)在前人的研究基礎(chǔ)上，建立了兩顆粒彈塑性正碰撞的耗能模型，將一個碰撞周期分為三個階段:彈性壓縮階段、彈塑性壓縮階段及彈性恢復(fù)階段，并給出了各階段的運動微分方程及能耗因子的表達(dá)式。
　　(3)建立了顆粒阻尼的散

3、體力學(xué)模型，將兩顆粒之間的作用力簡化為彈簧—阻尼器系統(tǒng)，給出了計算的一般過程和方程。
　　(4)針對具有代表性的階梯軸工件，設(shè)計了兩種空腔分布方式不同的外置式安裝的顆粒阻尼器?？偨Y(jié)了顆粒阻尼器設(shè)計的一般準(zhǔn)則，對兩種顆粒阻尼器的模態(tài)進(jìn)行了有限元分析，估算其固有頻率及振型，方便實驗對比。
　　(5)為軸類工件的顆粒阻尼器設(shè)計了完善的實驗方案，以驗證所設(shè)計的顆粒阻尼器的減振效果及其影響因素。實驗證明:顆粒阻尼對軸類工件具有較好的減