利用声学黑洞效应增强谐波激励下非线性能量阱的性能

【作者】 唐冶； 王涛； 丁千；

【机构】 天津大学力学系； 安徽工程大学机械工程学院；

【摘要】 虽然非线性能量阱(NES)克服了线性调谐阻尼器(TMD)的频率依赖性,但其对输入能量较为敏感。当具有NES的结构收到谐波激励时,更大或更小的激励幅值可能均会造成NES的性能恶化。特别是在较大的激励下,附有NES的主结构可能会产生高幅值的孤立周期响应(CDR)。CDR的出现意味着NES的减振效果在迅速减弱。为解决这个问题,我们将多个端部附有阻尼层的声学黑洞(ABH)梁结构固定在NES的质量块上。ABH梁的引入有两个主要的作用:首先,它通过增加能量耗散途径提高了CDR的激励阈值;其次,它利用ABH结构的高阻尼模态降低了CDR的响应幅值。这种新型NES本文将其称为ABH-NES。为分析ABH-NES的减振性能,首先采用瑞利-里茨方法和模态方法建立了理论模型。然后基于该模型分析了ABH效应和ABH梁数量对ABH-NES模态的影响。之后,使用时域积分、能量法和谐波平衡法(HBM)比较了ABH-NES、NES和UB-NES(使用均匀梁代替ABH梁)的响应。结果表明,与NES参数相同的ABH-NES具有更好、更鲁棒的阻尼效果。更多还原