基于分数阶导数的黏弹性减振系统时频特性

• 作者: 孙大刚 宋勇 张文军 李占龙 韩斌慧
• 来源期刊: 应用基础与工程科学学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 黏弹性振子 分数阶模型 频率特性 动态响应
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 页码范围: 187-198
• 页数: 12页
• 分类号: U461.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.16058/j.issn.1005-0930.2017.01.017

摘要

黏弹性减振缓冲结构可抽象为黏弹性振子(VEO)来研究其动力学行为.提出了构建考虑几何系数的分数阶黏弹性振子(FVEO)模型的一般方法.以Kelvin-Voigt分数阶黏弹性振子(KFVEO)系统为例,采用拉普拉斯变换得到其频率特征函数,并利用Mellin-Fourier积分将KFVEO系统响应从复频域转化到时域,采用多值函数的复变积分原理和留数定理获得KFVEO系统时间历程的解析形式.以安装在某300kW履带拖拉机的黏弹性悬架为工程应用实例,应用所提模型在时频域分析了其翻越障碍时应对冲击振动的减振缓冲性能,以及分数阶数和几何参数的影响.结果表明,该悬架具有良好的减振性能,在频率比0.8238处出现振动峰值;几何参数与分数阶数均对减振效果有明显影响.为复杂黏弹性缓冲减振结构的精确建模和参数化设计提供相应的理论依据.