考虑非线性的负刚度阻尼器拉索多模态减振优化研究

摘要

拉索振动呈现多模态特征，亟需新型的减振措施与设计方法。负刚度阻尼器具备独特的力学性能，能够高效耗散振动能量而实现优异的减振效果，但仍缺乏优化设计方法以合理确定参数。采用理论分析与数值模拟方法，考虑阻尼的非线性，研究拉索多模态振动下负刚度阻尼器的参数优化。首先，建立受控拉索的动力学方程，分析单模态下附加模态阻尼比的变化规律，获得多模态下阻尼器参数的优化流程；其次，建立受控系统数值模型，以足尺拉索为例，验证所提出的负刚度阻尼器优化设计方法的有效性，研究非线性阻尼的影响规律。研究结果表明：所提出的减振优化设计方法可以简便确定拉索多模态振动下所需的优化参数，优化后的负刚度阻尼器可以有效控制拉索时程和频域响应，利用非线性阻尼，可以进一步实现阻尼器的经济设计。

关键词

减振控制 / 阻尼器 / 被动负刚度 / 优化设计 / 非线性