基于颗粒阻尼的旋转平板叶片结构动力学特性研究.pdf

振　动　与　冲　击 第３３卷第９期 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＳＨＯＣＫ Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．９ ２０１４　  基于颗粒阻尼的旋转平板叶片结构动力学特性研究 夏兆旺 ，温华兵 ，刘献栋１ １ ２ （１．江苏科技大学 能源与动力工程学院，江苏 镇江　２１２００３；２．北京航空航天大学 交通科学与工程学院，北京　１００１９１） 　　摘　要：针对带颗粒阻尼器的旋转平板叶片结构提出基于离散元和有限元的耦合仿真算法。仿真结果表明：所提 出的耦合仿真算法在很宽的频带范围内都是可行的；带颗粒阻尼器的旋转平板叶片结构的减振效果受平板叶片的转速影 响很大，带颗粒阻尼器的旋转平板叶片结构的第一、二阶振动响应随转速的提高而增加，即阻尼作用有所降低。第三阶振 动响应先降低，然后迅速增加，转速达到１０００ｒ／ｍｉｎ后趋于平稳。 关键词：颗粒阻尼；旋转结构；算法；动力学 中图分类号：Ｏ３２８；ＴＢ５３　　　文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１３４６５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｖｓ．２０１４．０９．０１１ Ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆａ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｐｌａｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｄａｍｐｉｎｇ ＸＩＡ Ｚｈａｏｗａｎｇ ，ＷＥＮＨｕａｂｉｎｇ ，ＬＩＵＸｉａｎｄｏｎｇ１ １ ２ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＥｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２００３，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９１，Ｃｈｉｎａ） 　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ａ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｐｌａｔｅ ｗｉｔｈ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｄａｍｐｉｎｇ ｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ＦＥＭｗｉｔｈ ＤＥＭ．Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｒｅｍａｒｋａｂｌｙ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｏｖｅｒ ａ ｗｉｄｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒａｎｇｅ；ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｓｔ ｎｄ ｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｐｌａｔｅ ｗｉｔｈ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｄａｍｐｅｒｓ ｉｓ ｓｔｒｏｎｇｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｉｔｓｒｏｔａｔｉｎｇ ｖｅｌｏｃｉｔｙ；ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｔｈｅ １ ａｎｄ２ ｍｏｄｅｓ ｏｆｔｈｅ ｐｌａｔｅ ｇｒｏｗ ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｓｐｅｅ，ｉ．ｅ．，ｔｈｅ ｄａｍｐｉｎｇ ａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｔｅ ｄｒｏｐｓ；ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆｉｔｓ３ ｍｏｄｅｆｉｒｓｔｌｙｄｒｏｐｓａｎｄｔｈｅｎｒｉｓｅｓｒａｐｉｄｌｙ，ｉｔｔｒｅｎｄｓｔｏｗａｒｄｓａｓｔｅａｄｙ ｓｔａｔｅ ａｆｔｅｒｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｓｐｅｅｄｒｅａｃｈｅｓ １０００ ｒ／ｍｉｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐａｒｔｉｃｌｅ ｄａｍｐｉｎｇ；ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｄｙｎａｍｉｃｓ