【摘 要】
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结构振动的控制问题一直是研究的热点之一,在很多领域都有所应用。而被动式的动力减振器以其优良的性能,低廉的价格以及较好的稳定性得到了广泛的应用。在主振动系统不考虑阻尼
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结构振动的控制问题一直是研究的热点之一,在很多领域都有所应用。而被动式的动力减振器以其优良的性能,低廉的价格以及较好的稳定性得到了广泛的应用。在主振动系统不考虑阻尼时,减振器的固有频率等于外激励力频率时,可以实现最好的减振效果。在主振动系统有阻尼的情况下,可以通过设计减振器的最优的频率比和阻尼比,从而使动力放大系数的最大值最小。
连续质量结构的动力减振器设计由于其质量的连续性,不能简单的采用单自由度动力减振器的设计方法进行设计优化。本文以两端固定梁为研究对象,采用有限元方法离散,根据减振器的运动方程及选择的目标函数,结合系统动力分析及状态空间转换的方法,将结构控制中的减振器参数设计问题转化为一个标准的h<,2>最优控制问题。通过对上述最优控制问题进行h<,2>范数的求解,获得关于减振器设计参数的优化方程,即一个目标函数和一个约束条件。结合最优化理论,并引入Lagrange乘子矩阵,将该有约束优化问题转化为无约束最优化问题。最后运用最速下降法和矩阵求导方法,解出所讨论系统结构下的最优设计参数。
参数优化后,由于采用了中间变量的方法,所以存在一个减振器设计参数选取的问题。本文通过大量的计算对比,对不同情况下减振器的设计参数进行了研究。揭示了梁结构减振器参数设计的部分规律。
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