一种预变形周期刚架结构振动带隙特性分析

作     者：郭振坤 温佳琦 张军 董挺 GUO Zhenkun;WEN Jiaqi;ZHANG Jun;DONG Ting

作者机构：北京建筑大学机电与车辆工程学院北京102616 北京理工大学机械与车辆学院北京100081 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2022年第43卷第9期

页      面：1342-1348页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 08[工学] 083002[工学-环境工程] 1204[管理学-公共管理] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 120402[管理学-社会医学与卫生事业管理(可授管理学、医学学位)] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0837[工学-安全科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 0703[理学-化学] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(12102031) 

主　　题：预变形 刚架 谱元法 固有频率 频域响应 透射率 刚度 有限元 

摘      要：针对减振需求,本文在X型刚架结构的基础上,采用谱元法,分析了一种预变形刚架结构的振动带隙特性。根据梁/杆小变形理论,建立梁/杆谱单元刚度矩阵,针对刚架结构组装得到整体刚度阵,从而建立预变形平面刚架动力学模型。采用有限元方法验证了谱元法的有效性,在谱元法有效的前提下,计算结构的固有频率和频域响应,获得振动带隙结果,结果证明:预变形周期刚架结构可以实现更加低频的振动带隙。通过与无预变形周期刚架X型结构进行比较,揭示了本文所设计结构具有更低固有频率的原因。利用有限元方法计算频响透射率,验证理论模型的有效性。通过观察模态,进一步证明带隙的存在以及结果正确性。在结论基础上,提出可以考虑改变变形角,以满足工程需要。