可調(diào)阻尼器的構(gòu)思，設(shè)計(jì)，分析及其試驗(yàn)
Dr. R.E. Kielb, Dr. H.P. Gavin, C.J. Dillenbeck
摘要

可調(diào)阻尼器是一種在受壓后能夠按特殊頻率產(chǎn)生劇烈高頻震蕩的很小的彈性振蕩器。雖然可調(diào)阻尼器的質(zhì)量?jī)H僅占機(jī)構(gòu)整體質(zhì)量的極小一部分，但它卻可以擁有遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于主體質(zhì)量所能想象到的巨大動(dòng)能。其基頻在外界擾動(dòng)作用下會(huì)逐漸調(diào)整到與擾動(dòng)頻率一致。在外界擾動(dòng)頻率與主系統(tǒng)的固有頻率接近時(shí)，可調(diào)阻尼器的這種特性尤為顯著。 在這個(gè)基于杜克大學(xué)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的分析，設(shè)計(jì)可調(diào)阻尼器的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)中，將用到以下一些基本方法和概念：
1.預(yù)測(cè)試驗(yàn)可調(diào)阻尼器在實(shí)驗(yàn)中所體現(xiàn)的性質(zhì)；
2.用實(shí)驗(yàn)中所觀察到得關(guān)于可調(diào)阻尼器的具體表現(xiàn)，修改已有的對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；
3.運(yùn)用已經(jīng)優(yōu)化過(guò)的數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)一個(gè)更好的可調(diào)阻尼器；
4.在重新優(yōu)化過(guò)得系統(tǒng)中測(cè)試，驗(yàn)證新設(shè)計(jì)阻尼器的具體性能。
本文中所有的數(shù)據(jù)計(jì)算和設(shè)計(jì)能夠較簡(jiǎn)便得使用Matlab來(lái)處理，所有的測(cè)試可以通過(guò)杜克大學(xué)的網(wǎng)上教育系統(tǒng)（http://weave.duke.edu/weave/）來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)，分析和展示

1 目的

以下所提供的內(nèi)容為本研究課題的目的所在： 1.計(jì)算，測(cè)量一自由度和雙自由度系統(tǒng)的固有頻率和響應(yīng)頻率函數(shù) 2.試驗(yàn)并確定單自由度系統(tǒng)的阻尼衰減程度 3.設(shè)計(jì)，測(cè)試低阻尼衰減系數(shù)的可調(diào)阻尼器

2 物理模型

該物理模型用兩段梁和兩個(gè)質(zhì)量塊（分別標(biāo)注為M和m）來(lái)模擬兩個(gè)自由度的振蕩器（詳見(jiàn)圖1和圖2）。相對(duì)于兩個(gè)質(zhì)量塊，梁的質(zhì)量非常小以至于可以忽略。第二段梁的長(zhǎng)度l的可變化范圍為0至29厘米，將初始位置定為l = 0 cm。該模型用質(zhì)量為M+m的高硬度梁來(lái)模擬單自由度振蕩器。梁的上部支撐處假定為剛度無(wú)限的剛體。該0模型的其余具體性質(zhì)如下表1所示