苏 凡， 张 航， 尹忠俊

(北京科技大学 机械工程学院， 北京 100083)

颗粒阻尼技术，作为一种有效的振动控制手段，被广泛地应用于航空航天、机械以及土木等领域[1]。颗粒阻尼的原理是在振动结构体上加工一定数量的孔洞，在其中填充适当数量的金属、非金属颗粒或通过将装填有颗粒的空腔附着在结构振动较大的区域，利用颗粒与颗粒以及颗粒与空腔之间的非弹性碰撞和摩擦消耗系统的能量，从而达到减振的目的[2]。

由于颗粒阻尼复杂的非线性阻尼耗能机理，试验和仿真成为研究颗粒阻尼的主要手段。Michon等[3]通过实验探究软中空颗粒在蜂窝结构中的减振效果，并提出简化的理论计算模型；Yang等[4]利用功率测量的方法对颗粒阻尼器的耗能特性进行了试验研究，研究了各因素对阻尼器损耗功率和动态质量的影响；夏兆旺等[5]以填充颗粒的悬臂梁为研究对象，研究了结构阻尼随颗粒各参数呈非线性变化的特性以及颗粒材料、填充率和金属盒的位置对系统阻尼的影响；而周宏伟[6]和段勇等[7]在直升机旋翼上使用颗粒阻尼器，试验表明颗粒阻尼在旋翼非旋转及低转速下可以明显提升系统阻尼，降低旋翼响应水平；Wong等[8]利用PFC3D软件仿真了颗粒阻尼器损耗功率与振动幅值和振动频率间的关系，并利用试验进行了验证；Xiao等[9]基于FEM-DEM的耦合仿真，对安装颗粒阻尼器的旋转齿轮进行了仿真研究，得出了不同尺寸的颗粒的减振效果，并通过实验进行验证。……