相位在机械系统振动控制中的应用研究

admin · 发表于 2022-8-31 15:00:47

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受迫振动，是振动系统（即惯性与恢复力系统）与振动激励系统相互作用的结果。在机械系统的振动控制题目中，多数研究方法集中于通过易于描述与观测的振幅和频率来进行振动响应的分析，而忽视了振动与激励系统相互作用的过程，也就是振动能量的输入机制。而这一机制可以由激励力与系统响应之间的相位准确刻画：从系统能量的角度出发，做功导致能量的变化，而力与位移（速度）的夹角——相位差——恰恰是一个可以定性定量地决定力做功结果的重要因素，从而影响系统的能量变化。然而，在一般情况下，相位并不出现在运动方程中，因此往往被人们忽视。在一些系统中，相位可以被用来从一个侧面描述系统的动力学行为，并为解决题目提供思路；而有些题目，从相位角度来研究可能并不一定很简单。本文以此为立足点，对避免转子-定子碰摩和时滞动力吸振器两个实例进行研究现，希望以此揭示相位在振动控制中发挥的作用。首先，本文综述了避免转子-定子碰摩和时滞动力吸振器的研究进展，并阐述了本文的研究目标、内容和方法。其次，介绍了与本文有关的基本理论和概念，以及前人的主要研究成果。在第三章，采用数值仿真和实验两种方法研究了相位调制技术在降低转子启动临界加速度中的应用。结果表明，采用相位调制技术，可以有效降低转子启动时的临界加速度至少50%。第四章中，运用上面两种手段提出了时滞动力吸振器的改进措施，即，在被动吸振器的两阶共振频率处，在可以实现的前提下，通过适当选择时滞动力吸振器的时滞和反馈增益，可以降低主系统振幅约60%，并讨论了相位与时滞的关系。最后，总结全文，并对未来的研究工作做了展望。

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