贴敷约束阻尼层的螺栓连接板半解析动力学建模及减振分析

来源：振动与冲击杂志2024年第5期北京时间：

作者：张荣飞,，孙伟,，骆海涛，张辉,

单位：1.东北大学机械工程与自动化学院， 沈阳110819；2.东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室， 沈阳110819；3.中国科学院沈阳自动化研究所， 沈阳110819

摘要：在太空环境中太阳翼帆板的振动难以抑制，因此太阳翼帆板的减振研究至关重要。本文利用双搭接螺栓连接板结构模拟太阳翼帆板的展开状态，研究了通过贴敷约束阻尼层对其进行振动抑制的方法。创建了贴敷“H型”约束阻尼层双搭接螺栓连接板结构的半解析动力学模型，包含：利用层间剪切变形原理，推导了约束阻尼层结构的应力应变关系，用复模量表征粘弹性层的阻尼特性；考虑螺栓的影响区域，提出用复面弹簧单元和修正质量模拟双搭接螺栓结合部的刚度、阻尼和质量特性；引入正交多项式作为位移容许函数，利用拉格朗日方程和Hamilton原理建立了局部贴敷“H型”约束阻尼层的螺栓连接薄板的动力学方程。进行了实例研究，通过组建的试验系统证明了所创建的复合结构半解析模型在求解固有特性及振动响应参数方面的合理性，同时试验及半解析模型计算结果均证明约束阻尼层对双搭接螺栓连接板具有减振效果。最后，基于所创建的半解析模型分析了贴敷面积及约束阻尼层厚度对双搭接螺栓连接板减振效果的影响。

关键词：约束阻尼层；双搭接；螺栓连接板；半解析动力学建模；减振分析