不同结构特征悬臂梁的振动影响实验研究

摘要

悬臂梁结构简单，因此在实验中对各种结构等效后容易研究。但是，由于几何结构的非线性、材料的不均匀性等内部结构的不同特征，对于有限元计算时关于阻尼等参数的设置，不同研究人员由于经验的不同对结构动态的仿真造成的结果有很大差异。现代实验分析技术弥补了有限元分析的某些不足，因此，分析悬臂梁的不同结构特征的振动响应基础规律，为悬臂梁的结构设计或结构振动控制提供一般性的依据。
　　本文以不同结构特征的悬臂梁振动实验为研究内容，并在悬臂梁外形结构不变的条件下，在其内部增加不同阻尼材料的悬臂梁进行振动响应实验研究，从理论、实验和仿真对不同结构的悬臂梁振动进行分析，得出一般规律。论文主要包括以下两个方面：
　　首先建立悬臂梁的单自由度等效模型，根据振动理论基础分析其振动情况，搭建不同结构悬臂梁的振动实验台，以自由衰减振动法进对其进行实验测试，并将实验数据导入1stOpt软件拟合响应方程，提取和计算相应的悬臂梁阻尼比和特征频率等参数，同时探讨了悬臂梁采用槽孔结构和多孔结构两种不同结构特征对悬臂梁振动响应参数的影响规律，以及造成这种影响的原因。
　　进一步在槽孔悬臂梁实验基础上，在其外形结构不变的条件下，通过在其结构内部粘贴两种阻尼较高的不同材料橡胶和泡沫塑料，组合成约束层悬臂梁结构，用同样的方法提取相应的振动响应参数，与无阻尼材料的悬臂梁数据进行了对比。所得规律可为工程应用的悬臂梁设计或振动控制提供依据。

目录

第一章绪论

1.1 研究背景和意义

1.2悬臂梁相关振动国内外研究现状

1.3粘弹性阻尼技术的研究现状

1.4主要研究内容

第二章悬臂梁振动模型基本理论

2.1悬臂梁的模型简化分析

2.2欠阻尼振动系统微分方程的解及特性

2.3结构振动的阻尼模型

2.4本章小结

第三章振动响应的实验及数据处理

3.1悬臂梁振动试验台的搭建

3.2实验原理及主要仪器

3.3实验步骤

3.4曲线拟合

3.5实心悬臂梁响应参数的求解

3.6本章总结

第四章不同结构特征的悬臂梁振动响应实验

4.1不同长度槽孔结构对悬臂梁振动响应的影响

4.2孔径大小对悬臂梁振动响应的影响

4.3本章结论

第五章不同阻尼结构的悬臂梁振动响应实验

5.1粘弹性阻尼材料

5.2阻尼材料的基本模型

5.3制备粘弹性层合悬臂梁

5.4不同阻尼材料对槽孔结构悬臂梁的振动实验

5.5槽孔长L=280mm的悬臂梁振动仿真

5.6本章总结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

声明

致谢