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机 械 工 程 与 自 动 化
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文章编号=#!>’?!@#$"’((!&(!?((#A?($
1BC减振器阻尼参数优化
戴载星D颜肖龙D陈 剑
"东南大学 机械工程系D江苏 南京 ’#((%!&
摘要=以 1BCEF型减振器为研究对象D分析了其阻尼结构
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
D设计了试验
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
D提取阻尼数值并对数值
进行数学处理D得出了阻尼力及阻尼片挠度的函数公式G从缓冲系统受冲击时的位移响应出发D建立减振器阻
尼参数优化模型D利用遗传算法进行了优化设计G
关键词=阻尼参数H遗传算法H优化设计H减振器
中图分类号=5,#!#I8! 文献标识码=-
收稿日期=’((!?(@?#>H修回日期=’((!?(>?(>
作者简介=戴载星"#%A’?&D男D江苏东台人D硕士D主要研究方向=电子机柜结构动态设计G
J 引言
1BC减振器采用库仑阻尼实现了无谐振振动隔
离D其特有的弹簧E阻尼结构不仅能克服固有频率低
造成的系统失稳D而且其无谐振传递的特性使得系统
在减振区具有较高的减振效果G实际设计中D在没有
谐振的情况下D设备的破坏主要来自于冲击D为了获
得较大冲击下良好的缓冲效果和较小的结构尺寸D减
振器通常采用大刚度弹簧并加大阻尼力D但这种措施
又必然损失部分低频减振效果G本文研究的目的是通
过对 1BC减振器的库仑阻尼进行优化D一方面使得
在振动激励下系统能实现无谐振D另一方面保证减振
器在承受较大冲击时能符合冲击响应的要求G
K 建立 LMN减振器阻尼参数优化模型
典型的1BC减振器结构示意图见图#G它的性能
特性由隔振簧组件 -和阻尼缓冲簧组件 O确定G
这里主要考虑阻尼片部分D其工作原理见图 ’D从
形状上可以清楚地看到阻尼片分为上端的垂直段P曲
线过渡段P垂直段以及下端的曲线段和垂直段G其中D
QEQR为静平衡位置DSESR为隔振阻尼G其主要功能
是通过它与帽盖间的过盈配合所产生的摩擦力而获得
无谐振隔振G当激励为冲击时D理论上工作区间为TE
TR段D这时在曲线段将产生较大的阻尼来有效消耗冲
击能量D另外曲线段还有限制最大极限变形的作用G
#8# 阻尼参数数据采集
选取 1BCEF型减振器作为研究对象D对其库仑
阻尼结构用直线梁简化G阻尼片近似看作矩形端面直
线梁D量取阻尼薄片的数据D进行设计试验D再根据
材料力学的有关知识D提取阻尼参数数值G
图 # 1BC减振器结构示意图
帽盖与阻尼接触点为静平衡位置"U(V#’WW&D从
该点开始测阻尼值D选取 !个点D每隔 #WW测试一个
点D分 F次测试D取平均值D得到阻尼的值D再进一
步求得各个测点上对应的阻尼力 XUP正压力 YU及挠
度 ZU的值D其相关数据见
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
#G
用 .;[\7]插值方法D得出位移E阻尼力的
.;[\7]插值多项式和位移E挠度的 .;[\7]插值多
项式G据无谐振隔振原理D用库仑阻尼实现 无^谐
振_传递的必要条件为 XUV’‘Sa"其中DS(为激励幅
值D‘为系统的刚度&G据测试得到的数据D假定优化得
到的库仑阻尼力在 !" #$%&$’&$(&$)&$*&$+,处
为向量 -.!/" #$01)2&3&4&5&6&$20’7),8&则对
应的 9:;<=>插值多项式为?
@.!/"$01)2A.3B$01)2/.!B$%/A.4A
$01)2B%3/.!B$%/.!B$’/C%A.5A’3B’4B
$01)2/D.!B$%/.!B$’/.!B$(/C*A.6B*4B(3B
(5A$01)2/.!B$%/.!B$’/.!B$(/.!B$)/C%(A
.$+0’’+A$15A)3B$14B)6/.!B$%/.!B$’/.!B
$(/.!B$)/.!B$*/C$%1 E .$/FFFFFFFF
式中?3G4G5G6HH阻尼参数E
图 % 阻尼片工作原理图
表 $ 各测点的阻尼力 @!G正压力 I!及挠度 J!数据表
K
LL
@!
9
I!
9
J!
LL
$% $M1)2 +M1)’ 1M17)
$’ $M1)2 +M1)’ 1M$1$
$( %M117 $’M’7’ 1M%11
$) 7M7*+ **M((+ 1M77*
$* $*M+2+ $$$M7$’ $M*’
$+ $2M’7) $%%M*’$ $M*+
$0% 阻尼参数优化数学模型
由于低频系统的峰值发生在残余响应&据振动理
论求得系统在半正弦脉冲作用下的时域响应&则参数
优化的目标函数可设为?
N.O/"
%PQRCS
T.T%BR%CS%/U=V
TS
%VW>T.OB
S
%/X
@!
Y.$B
U=VTO/ OZSE .%/FFFFFFFFFFFF
式中?THH系统固有的频率[
PQHH加速度峰值[
SHH脉冲持续时间[
OHH冲击过程的时间E
如果系统仅有振动运动&则!"!\]&其中!\]为@!
在 $C(周期内所能达到的最大振动位移&此时 @!"
%Y^ 1E当发生冲击激励时&由于冲击能量在相同的时
刻通常要远大于振动能量&则库仑力的位移量值必将
超过最大振动位移 !\]&此时库仑力按 @.!/变化&将
@!和 @.!/分别代入.%/式得?
N.O/"
%PQRCS
T.T%BR%CS%/U=V
TS
%VW>T.OB
S
%/X
@!
Y.$B
U=VTO/ !_!\] E .’/FFFFFFFFFFFF
N.O/"
%PQRCS
T.T%BR%CS%/U=V
TS
%VW>T.OB
S
%/X
@.!/
Y D
.$BU=VTO/ !‘!\] E .(/FFFFFFFFFF
对式.’/G式.(/求极值&即 aN.O/CaO"1&令 "^
%PQRCS
T.T%BR%CS%/&
得到?
O$&%" $TbcU
U^=V%TS%
^
%VW>TSX%^ 1T
&
O’&(" $TbcU
U^=V%TS%
^
%VW>TSX
@.!/
Y T
E
式中?@.!/HH阻尼力函数的牛顿插值表达式E
将 O$GO%代入.’/式中&求得与之对应的两个极值
点 N.O$/Lbd和 N.O%/Lbd&此两值在 PQGTGS确定的情况
下为常量&不再进行优化E
将 O’GO(代入.(/式中&求得与之对应的另外两个
极值 N.O’/Lbd和 N.O(/Lbd?
N.O’&(/Lbd" U^=VTS%VW>.bcU
U^=V%TS%
@.!/
Y B
^
%VW>TS
B TS%/X
@.!/
Y .$BU=VbcU
U^=V%TS%
@.!/
Y B
^
%VW>TS
/E .)/FFFFF
综合以上分析?寻优过程在于优化设计变量 e"
#3&4&5&6,8&使得系统受冲击激励时的相对位移
.或者响应加速度/的最大值能够极小化E建立阻尼参
数优化的数学模型?
目标函数?LW>#fN.O’/Lbdf&fN.O(/Lbdf,Lbd E
设计变量?e"#3&4&5&6,8 E
约束条件?$01)2B@.!/g1&
@.!/B$20’7)g1&
$01)2B3g1&
3B4g1&
4B5g1&
5B6g1&
6B$20’7)g1&
h7$h%11*年第 *期 戴载星&等?ijk减振器阻尼参数优化
!"#$%&’
$#!(%&)
!*+ 内点惩罚函数法建立优化模型
本文利用遗传算法进行参数优化’考虑到所建立
的数学模型是一个典型的约束优化设计问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
’且只含
有不等式约束’结合遗传算法本身的优点’采用内点
惩罚函数法建立优化模型,
-./’012345678.9+13:;7’78.9<13:;7=3:;#0>
. !!*&?@#A.$1B
!
A.$1#!@*+C?B
!
!*&?@#DB
!
D#EB
!
E#FB
!
F#GB
!
G#!@*+C?1) .H1IIIIIIII
式中,0JJ惩罚因子’它是由大到小趋近于&的数列’
即 0&K0!K0"IL&)
M 计算结果分析与
结论
圆锥曲线的二级结论椭圆中二级结论圆锥曲线的二级结论圆锥曲线的二级结论探究欧姆定律实验步骤
建立好优化模型后’基于NOBBH*&编制简单遗传
算法程序’对建立的优化模型进行优化)系统固有频
率 P2!&QR:STU’系统刚度 V2!&(@&WT3)峰值加速
度 XY2!?Z’激励时间 [2!&3\’初始种群大小为
!&&&’编码精度 ]2"’编码长度 2^<<’交叉概率YF2
&*?’变异概率 Y_2&*&?’变异点数量为 <’惩罚因子
为 &*&"?’以最大迭代次数 ‘2!&&&为终止条件)
得到的优化结果为,阻尼参数 D2!*&?@’E2
<*!$ywp?y,@44\1:1aR2d39\a\d5Ra\a:R34457klm#?4\d5:cdRg@4aSa\475d2S:31457\cR93c9Ra4\:5:5
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