申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2020-10-20

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN112329214B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F30/17

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2021.02.26#实质审查的生效;2021.02.05#公开

摘要：本发明公开了一种能量收集型减振器的优化设计方法，首先，建立能量收集型减振器的动态模型，并将其转换成时域标准形式；其次，将所建立的时域标准形式模型变换至频域，并画出减振和能量收集的性能图；然后，进一步获得性能图，设计最优参数；最后，通过仿真确认获得的最优设计参数满足性能要求，若不满足重新开展优化设计。本发明可以同时获得最优减振和能量收集性能，对实际工程具有重要价值。

主权项：1.一种能量收集型减振器的优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1建立能量收集型减振器的动态模型，并将其转换成时域标准形式；2将步骤1建立的时域标准形式模型变换至频域，并画出减振和能量收集的性能图；3根据步骤2获得的性能图，设计最优参数；4通过仿真确认步骤3获得的最优设计参数是否满足性能要求，若不满足则返回步骤2，重新开展优化设计；所述步骤1的实现过程如下：减振器即由主结构和减振结构构成，其中主结构为减振器固有参数，减振结构为待设计参数，建立能量收集型减振器的动态模型，并转换成标准形式如下： 其中，m1,k1和c1为减振器主结构参数，分别为主结构的质量、刚度系数和阻尼系数；m2,k2和c2为减振结构参数，分别为为减振结构的质量、刚度系数和阻尼系数；x1t、和为主结构位移、速度和加速度；x2t、和为减振结构位移、速度和加速度；式中xt＝x1t-x2t为主结构和减振结构的相对位移，为主结构和减振结构的相对加速度；为外界振动力；ut＝kxt，k即为待设计的最优参数；所述步骤2的实现过程如下： 其中，ω为频率；Xjω、X1jω和Ujω为xt、x1t和ut的傅里叶变换；且Djω＝ω2Yjω，Yjω为yt的傅里叶变换；detG有如下形式：detG＝k1-m1ω2+jc1ωk2-m2ω2+jc2ω-k2+jc2ωm2ω2画出减振和能量收集的性能图：复平面上做圆，分别称为α-circle和β-circle，其中α-circle以-1,0为圆心、单位长度为半径；β-circle以-Rjω为圆心、以|Rjω|为半径，其中变量Rjω定义如下： 所述步骤3实现过程如下：圆心-Rjω在α-circle圆外，则最优参数k为： 则主结构完全减振而能量收集相对最大振幅|1-Rjω|。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京航空航天大学 一种能量收集型减振器的优化设计方法

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