[发明专利]一种变质量动力吸振器控制方法

说明书

技术领域

本发明属于振动控制领域，具体涉及一种对变质量动力吸振器进行控制，以消除安装吸振器后使主系统出现共振及系统振动增大的控制方法。

背景技术

动力吸振器（dynamic vibration absorber，DVA）由于结构简单，性能稳定和经济性良好，在机械系统、工程结构、桥梁及建筑的振动控制中得到了广泛应用。理论证明，当动力吸振器固有频率与外界激振频率相等时，可以大幅度降低主系统振动。但传统动力吸振器存在两个显著缺点。第一是吸振器有效减振频带非常窄。图1（a）所示为主系统—吸振器组成的复合系统，其中m₁,k₁,c₁分别为主系统质量、刚度和阻尼，m₂,k₂,c₂分别为吸振器质量、刚度和阻尼，F₀sin(ωt)为主系统所受的谐波激振力。图1（b）为对该系统仿真得到的主系统安装和不安装吸振器时的幅频响应曲线。系统参数如下表所示：

主系统参数参数值动力吸振器参数参数值m₁1m₂0.06k₁4k₂0.1c₁0.005  

从图中可以看出，当吸振器阻尼很小（c₂=0.0005），且动力吸振器固有频率等于激振频率时，主系统振动明显被抑制。但它的有效减振带宽很窄，一旦失去调谐，减振效果会明显恶化。第二是安装动力吸振器会引起主系统出现新的共振峰。从图1（b）主系统幅频响应曲线可以看出，主系统安装吸振器后在略小于1rad/s的地方出现了一个新的共振峰，其共振频率与吸振器固有频率非常接近，且阻尼越小越接近。所以对于传统动力吸振器，当外界激振频率变化时，吸振器很可能出现共振，从而加剧主系统振动。