[發明專利]一種直立式低頻多模態振動抑制器及其應用方法

在審

• 申請號: 202210369044.6
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114912308A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 彭子龍;程一鵬;劉進偉;韓林江
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;F16F15/02;G06F111/04;G06F119/14
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

1.一種直立式低頻多模態振動抑制器，其特征在于，包括：底部柱狀底座；所述底部柱狀底座上疊加等徑的底部柱殼；所述底部柱殼上依次重復疊加等徑的環形板、中間柱殼；所述環形板數量依照需要抑制的縱向共振模態頻率數量決定，數個所述環形板之前平行設置；所述環形板、底部柱狀底座的楊氏模量根據對應抑制的縱向共振模態頻率計算獲取；所述底部柱殼為桶狀，所述底部柱殼頂部開口、底部密封；所述中間柱殼為管狀；所述環形板的環心嵌入振子；所述底部柱狀底座、環形板的材質為橡膠；所述底部柱殼、中間柱殼、頂部柱殼的材質為金屬。

2.如權利要求1所述的直立式低頻多模態振動抑制器，其特征在于，所述底部柱狀底座、底部柱殼、中間柱殼、頂部柱殼整體可以抑制一種縱向共振模態頻率；一層所述環形板、內嵌振子整體可以抑制一種縱向共振模態頻率。

3.如權利要求1所述的直立式低頻多模態振動抑制器，其特征在于，底部柱狀底座的楊氏模量計算公式為：

其中，k_b為基礎動力吸振器元件的剛度；h₂為底部柱狀底座的高度；r₂為底部柱狀底座的半徑；m_n為底部柱狀底座的形狀系數，該形狀系數與底部柱狀底座的約束面積、自由面積之比有關。

4.如權利要求1所述的直立式低頻多模態振動抑制器，其特征在于，內嵌所述振子的所述環形板的楊氏模量計算公式如下：

其中，ρ為環形板的密度；σ為環形板的泊松比；a為環形板的半徑；h為環形板的高度；μ_n為振子的基頻系數，該基頻系數與振子的密度及幾何尺寸有關；k_s為次級動力吸振器元件的剛度；m_s為次級動力吸振器元件的質量。

5.如權利要求1所述的直立式低頻多模態振動抑制器，其特征在于，每層所述振子的質量相同，每層所述振子的高度與相嵌的所述環形板高度相同。

6.一種直立式低頻多模態振動抑制器應用方法，其特征在于，將數個所述直立式低頻多模態振動抑制器以陣列排布的方式布置在待抑制結構表面。

7.如權利要求6所述的直立式低頻多模態振動抑制器應用方法，其特征在于，在布置之前，還包括先將待抑制結構表面進行網格化劃分，劃分成數個小區域，每個小區域中放置一個所述直立式低頻多模態振動抑制器，數個所述直立式低頻多模態振動抑制器形成陣列排布。

8.如權利要求6所述的直立式低頻多模態振動抑制器應用方法，其特征在于，將待抑制結構表面進行網格化劃分的具體方法為：先根據如下公式獲取待抑制結構的數個最大變形處坐標，具體公式如下：

其中，m、n分別為x方向與y方向的模態階數，l_a、l_b分別為平板的長度和寬度；

再根據最大變形處坐標的數量對待抑制結構表面進行網格化劃分。

9.如權利要求8所述的直立式低頻多模態振動抑制器應用方法，其特征在于，所述獲取待抑制結構的數個最大變形處坐標公式中，m的取值為1、2；n的取值為1、2。

10.如權利要求6所述的直立式低頻多模態振動抑制器應用方法，其特征在于，一個所述直立式低頻多模態振動抑制器與待抑制結構表面的接觸面積為所述小區域面積的1/6；所述底部柱狀底座、底部柱殼、中間柱殼的整體質量小于待抑制結構小區域處質量的0.1-0.2倍；所述振子質量為所述底部柱狀底座、底部柱殼、中間柱殼的整體質量的1/3。