[发明专利]一种粒子阻尼壁板的设计方法

说明书

本发明涉及壁板减振的技术领域，公开了一种粒子阻尼壁板的设计方法，包括如下步骤：S10、获得壁板的多波节点的交互动力学模型；S20、进行降维变换得到单波节点动力学系统；S30、确定目标减振区域；S40、仿真设置粒子阻尼器；S50、设置粒子阻尼器参数，基于耗能模型计算出不同粒子阻尼器参数下的粒子阻尼器的耗能值，根据耗能值从大到小排列组成方案集合D；S60、粒子阻尼器的屈服强度与壁板的最大应力进行比较判断；S70、进行实物制备并进行正弦扫频试验和随机振动试验并进行比较判断，S80、进行实际工况下的振动试验并进行比较判断，最终得到壁板的粒子阻尼器的设置方案。

技术领域

本发明涉及壁板减振的技术领域，特别是一种粒子阻尼壁板的设计方法。

背景技术

随着生活水平的提高和环保意识的增强，人们对生活设备减振降噪要求越来越高，设备的减振降噪功能不但成为产品市场准入的一大条件，而且成为产品竞争差异的一个重要因素。

现有的减振降噪设备中一般使用减振壁板对声音和振动进行吸收，但是随着设备日益向大型、轻质、重载、高速方向发展，其面临的振动与噪声问题日益突出(振动与噪声量级过高)。现有的壁板无法满足减振降噪设备的发展要求，而设备的振动与噪声量级过高时，会大幅降低的使用舒适性，甚至影响的设备的使用安全性。

目前壁板的减振方案一般是通过在壁板上布置粒子阻尼器，并通过不断调整粒子阻尼器的参数进行实验，由此得到壁板的减振布置方案，该种方案步骤繁琐，得到的最终减振效果也较为有限。

发明内容

为此，需要提供一种粒子阻尼壁板的设计方法，解决现有壁板的设计方法，步骤繁琐，减振效果较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种粒子阻尼壁板的设计方法，包括如下步骤：

S10、获得壁板的多波节点的交互动力学模型；

S20、对交互动力学模型进行降维变换得到单波节点动力学系统；

S30、通过单波节点动力学系统的特征波节点确定目标减振区域；

S40、在单波节点动力学系统的目标减振区域仿真设置粒子阻尼器，并建立粒子阻尼器中粒子的非连续单元仿真模型，并建立粒子阻尼器的；

S50、设置粒子阻尼器参数，基于耗能模型计算出不同粒子阻尼器参数下的粒子阻尼器的耗能值，耗能值及其对应的粒子阻尼器的参数组成目标集合I，将不同的目标集合I根据耗能值从大到小排列组成方案集合D{I₁、I₂、I₃、…、I_n}；

S60、通过有限元分析计算得到壁板的最大应力F_应力，在方案集合D中提取目标集合I_m，1≤m≤n，由目标集合I_m的粒子阻尼器参数得到粒子阻尼器的屈服强度F_屈服，选取符合F_应力＜F_屈服的m的最小值；

S70、在目标集合D中提取目标集合I_p，m≤p≤n，对壁板和目标集合I_p对应的粒子阻尼器进行实物制作，对壁板进行正弦扫频试验得到振动频率f₁，将粒子阻尼器加装到壁板上，并进行正弦扫频试验和随机振动试验得到振动频率f₂和随机振动响应的传递率P，选取符合f₂＜0.5f₁且P＜25％的p的最小值；

S80、在目标集合D中提取目标集合I_q，p≤q≤n，将目标集合I_q对应的粒子阻尼器加装到壁板上，进行实际工况振动测试，得到振动传递率P_实，选取符合P_实＜25％的q的最小值，目标集合I_q内粒子阻尼器的参数即为壁板的最优减振设计方法。