基于能量法的库伦摩擦阻尼特性分析-论文.pdf

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1、第34卷第3期噪声与振动控制、，0134NO．32014年6月NOISEANDVIBRAT10NC0NTROLJun．2014文章编号：1006—1355(2014)03-0042—05基于能量法的库伦摩擦阻尼特性分析石慧荣，李宗刚，张军平(兰州交通大学，兰州730070)摘要：为了研究摩擦减振特性，对给定二自由度摩擦系统的动力学方程进行分析，利用能量守恒原理和阻尼减振原理给出系统摩擦阻尼的损耗因子。通过分析不同外载荷、质量比和刚度比对损耗因子的影响，以及对不同最大动摩擦力时质量体的长、短时程位移变化特性进行比较。结果说明损耗因子随外载荷和系统结构参数不断变化；最大损耗因子对应的最大动摩

2、擦力作用系统，只有在短时间内有较好的减振特性，在实际中可以采用主动控制摩擦力的方法达到最佳减振效果。关键词：振动与波；摩擦阻尼；减振；损耗因子；能量法；中图分类号：V231．9文献标识码：ADOI编码：10．3969~．issn．1006—1335．2014．03．009AnalysisofDampingCharacteristicsofCoulombFrictionBasedonEnergyMethodSHIHui-rong，LIZong-gang，ZHANGJun-ping(LanzhouJiaotongUniversity,Lanzhou730070，China)Abstract：

3、Tostudyfrictiondampingcharacteristics，adynamicequationoftwo-DOFfrictionsystemisanalyzed．Basedontheprincipleofconservationofenergyandtheprincipleofdamping，thelossfactorofthefrictiondampingsystemisdefined．Thesystemlossfactorsareanalyzedfordiferentmassratio，externalloadandstifnessratio．Thedisplaceme

4、ntcharacteristicsforlongandshortperiodsarecomparedfordiferentmaximumdynamicfrictions．Theresultshowsthatthelossfactorchangeswithvaryingoftheexternalloadandsystemparameters．Andthesystemwiththemaximumdynamicfrictionalforcecorrespondingtothemaximumlossfactorhasgooddampingcharacteristicsonlyinashortpe

5、riodoftime．TheactivecontroloffrictionCanbeusedtoachievethebestdampingefect．KeyWOrdS：vibrationandwave；frictiondamping；vibrationreduction；lossfactor；energymethod在现代工业生产中，振动控制一直都是一个重被动二自由度减振结构质量比和摩擦力对摩擦阻尼要课题，而由于摩擦对机械能耗散作用，摩擦减振被特性的影响；Weber等[51依据线性粘性阻尼原理建立广泛应用于机械制造、航空发动机、土木工程等领了缆索结构的库伦摩擦阻尼模型，并对缆索上阻尼域，

6、所以对摩擦阻尼特性的研究具有重要意义。器位置进行了优化，实验证明其具有良好的减振性摩擦接触为一种复杂的非线性接触，为了能够能；马晓秋等吲研究了干摩擦阻尼作用下叶盘系统准确分析摩擦与振动之间的关系，已经有许多学者的振动特性，提出了优化摩擦阻尼概念；李中郢等对其进行分析，并提出了一些数学模型【】，应用这指出金属橡胶本身就是一种摩擦阻尼材料，并利用些模型研究振动中摩擦阻尼的作用，对工程实际具能量法对组合金属橡胶的应用特性进行了研究；王有很好的指导作用。MarcusA．Louroza等分析了睿等提出了一种自适应摩擦调整阻尼减振方法，并对其有效性进行了验证。收稿日期：2013．07。08目前大多数

7、的研究主要是对摩擦阻尼模型的数项目基金：兰州交通大学青年科学基金项目值求解，分析系统的振幅、速度和加速度变化情况，(基金号：2012014)而利用能量法对摩擦阻尼损耗的研究还比较少，本作者简介：石慧荣(1979．)，男，博士研究生，主要研究机械振文应用Runge．Kutta法对二自由度模型进行求解，将动控制，机械动力学优化。能量法与粘弹性材料损耗因子的定义相结合，给出E—mail：shrz98@aliyun．corn；第3期基于能量