基于DEM的顆粒阻尼耗能機(jī)理的研究.pdf

1、顆粒阻尼技術(shù)是二十世紀(jì)九十年代在振動控制領(lǐng)域新出現(xiàn)的一種振動被動控制新技術(shù)。該技術(shù)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，結(jié)構(gòu)振動時顆粒體之間以及顆粒體與構(gòu)件之間產(chǎn)生碰撞和摩擦，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能和聲能，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抑制振動的作用。顆粒阻尼具有應(yīng)用環(huán)境范圍廣、對原結(jié)構(gòu)改動小、產(chǎn)生的附加質(zhì)量小、減振效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，具有明顯的應(yīng)用前景。
　　目前對顆粒阻尼技術(shù)的研究處于起步階段，理論研

2、究尚不完善。本文根據(jù)該項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)，從理論與仿真兩方面對顆粒阻尼及其控制進(jìn)行了全面、深入細(xì)致的研究。
　　論文首先詳細(xì)闡述了三維離散元法的原理、算法，并建立了NOPD的離散單元法（discrete element method，簡稱為DEM）模型，利用所建立的DEM模型，分析討論了影響NOPD減振特性的相關(guān)因素及其變化規(guī)律。本文利用DEM的基本原理和計(jì)算方法，編制了顆粒阻尼的matlab仿真程序，并應(yīng)用該程序?qū)μ囟ㄇ樾沃械念w粒阻尼

3、的阻尼耗能特性進(jìn)行了計(jì)算。對系統(tǒng)在自由衰減情況及有外部激勵的情況中，未填顆粒和填充顆粒后的運(yùn)動情況做詳細(xì)對比，分析了顆粒阻尼對系統(tǒng)的減振效果和能量耗散機(jī)理。研究了在不同的填充率、不同顆粒材料和不同粒徑下的的阻尼減振效果。
　　總之，本文充分考慮了NOPD減振機(jī)理的復(fù)雜性，通過理論分析、數(shù)值仿真和試驗(yàn)設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，深入探討了NOPD的減振機(jī)理，為其工程應(yīng)用提供了一定的理論依據(jù)和指導(dǎo)原則。本文的研究成果，對于推動NOP