[发明专利]一种二维振动条件下颗粒阻尼器减振效果的3D数值仿真方法

权利要求书

1.一种二维振动条件下颗粒阻尼器减振效果的3D数值仿真方法，其特征在于：通过下述步骤实现：

步骤1：建立颗粒阻尼器离散元模型；

步骤2：根据振型特点和应用场景设置外界激励参数；

外界激励参数设置如下：

对6个场景设置外界激励参数，具体为：

场景1：当颗粒阻尼器仅在水平或者竖直方向自由振动时，外界激振力F_ext1及F_ext2均设置为0，同时将无振幅的运动维度位移固定为0；

场景2：当颗粒阻尼器被安置于斜坡上做往复振动，其运动轨迹与重力夹角为固定值，且无外界激振力时，振动轨迹同竖直方向存在夹角γ，此时将其转化成竖直方向自由振动处理，固定重力加速度变为g·sinγ；

场景3：当颗粒阻尼器发生在水平或竖直方向的一维强迫振动时，对数数值模型可在振动方向上根据实际条件设置外界激振力，无振动维度上其激振力和位移约束均设置为0；

场景4：当颗粒阻尼器被安置于斜坡上做往复振动，其运动轨迹与重力夹角为固定值，且外界激振力幅值为沿夹角方向的F_ext时，需对激振力幅值F_ext进行分解，水平方向幅值F_ext1为F_ext sinγ，竖直方向幅值F_ext2为F_ext cosγ；

场景5：当颗粒阻尼器受到两个方向垂直方向激振力干扰，其中一个方向激振频率ω₁与阻尼器附着结构的固有频率ω_n非常接近时，结构发生共振，此时该方向的结构响应会比另一方向大很多，可认为该方向为颗粒阻尼器的减振主方向，另一方向的外界激励为对颗粒阻尼器的激励干扰。此时可对数值模型按照φ₁＝φ₂，ω₁＝I₁ω_n，ω₂＝I₂ω_n，其中I₁、I₂分别为水平和竖直方向激振频率倍数，F_ext1及F_ext2根据实际作用情况进行设置；

场景6：当颗粒阻尼器做圆周或类圆周运动时，沿轨迹切线方向会对阻尼器产生激振力，此时可按照ω_n＝ω₁＝ω₂，F_ext1＝F_ext2，φ₁≠φ₂，归一化相位差Δφ’＝(φ₂-φ₁)/π的参数设置对模型进行处理，用来模拟阻尼器发生曲线运动轨迹振动时的减振效果；

步骤3：根据步骤1建立的颗粒阻尼器离散元模型与步骤2中设置的外界激励参数进行数值仿真。