Nghiên cứu giảm dao động xoắn của trục máy bằng bộ hấp thụ dao động

2n 63 642102 4

opt 

ABC

2 DE

opt 

2n 212

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 153 trang tài liệu này.

A 22;

B  248  736  624  22  2

C  536 1424 102  2;

D n4124;

E  248 1336  2624 182  4

Các kết quả nghiên cứu trong luận án đã được tác giả lập trình tính toán và mô phỏng trên phần mềm Maple, đây là phần mềm được các nhà khoa học trên thế giới chuyên dùng và cho kết quả tin cậy.

Những đóng góp mới của luận án

- Tính toán tìm được các thông số tối ưu của bộ hấp thụ dao động DVA giảm dao động xoắn cho trục máy có một bậc tự do theo các phương pháp khác nhau. Tham số tối ưu được biểu diễn dưới dạng giải tích tường minh.

- Xây dựng các chương trình tính toán trên phần mềm để đánh giá, so sánh và kiểm chứng sự khác biệt thông qua đáp ứng đầu ra của mô hình mô phỏng trong trường hợp hệ chịu kích động điều hòa, kích động va chạm và kích động ngẫu nhiên với bộ tham số tối ưu.

- Đã phát triển các kết quả nghiên cứu cho trường hợp hệ chính có nhiều bậc tự do. Đưa ra các biểu thức giải tích của tham số trong trường hợp tối ưu cho hệ có 1, 2 và 3 bậc tự do.

- Đóng góp chính về mặt học thuật của luận án là sự phát triển nghiên cứu để tính toán giải tích xác định các tham số tối ưu và mô phỏng hiệu quả giảm dao động cho hệ chính nhiều bậc tự do.

Các vấn đề cần nghiên cứu tiếp theo

1. Tiếp tục nghiên cứu tìm thông số tối ưu của bộ hấp thụ dao động giảm dao động xoắn cho trục máy khi hệ chính có cản.

2. Để đưa các kết quả nghiên cứu vào ứng dụng thực tế cần nghiên cứu thực nghiệm.

3. Phát triển các kết quả nghiên cứu của Luận án khi kể đến các dao động khác như dao động dọc trục, dao động uốn, …

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

1. Vu Xuan Truong, Nguyen Duy Chinh, Khong Doan Dien, Tong Van Canh (2017), Closed-form solutions to the optimization of dynamic vibration absorber attached to multi degree-of-freedom damped linear systems under torsional excitation using the fixed-point theory, Journal of Mutibody Dynamics (ISI, IF 1.242), First Published August 4, 2017, DOI: 10.1177/1464419317725216.

2. Vu Xuan Truong, Khong Doan Dien, Nguyen Duy Chinh, Nguyen Duc Toan (2017), Optimal Parameters of Linear Dynamic Vibration Absorber for reduction of torsional vibration, Journal of Science and Technology (Technical Universities), Vol 119B, pp.37-42.

3. Nguyễn Duy Chinh, Vũ Xuân Trường, Khổng Doãn Điền (2017), Nghiên cứu thiết kế tối ưu bộ DVA giảm dao động xoắn cho trục máy theo phương pháp cực tiểu động năng của hệ, Tạp chí Kết cấu và Công nghệ Xây dựng, Hội Kết cấu và Công nghệ Xây dựng Việt Nam, Số 25 (Quý III-2017), tr.5-12.

4. Khong Doan Dien, Vu Xuan Truong, Nguyen Duy Chinh (2017), The fixed-points theory for shaft model by passive mass-spring-disc dynamic vibration absorber, Proceedings of The 2nd National Conference on Mechanical Engineering and Automation, ISBN 978-604-95-0221-7, pp. 82-86.

5. Vũ Xuân Trường, Khổng Doãn Điền, Nguyễn Duy Chinh (2017), Tính toán và mô phỏng số hiệu quả giảm dao động xoắn cho trục máy khi sử dụng bộ hấp thụ động lực DVA, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, UTEHY, ISSN 2354-0575, Số 15, tr.9- 15

6. Khong Doan Dien, Nguyen Duy Chinh, Vu Xuan Truong (2014), Research to reduce vibration for shaft of machines using tuned mass dampers, Proceedings of The Regional Conference on Mechanical and Manufacturing Engineering, ISBN 978-604-911-942-2, pp. 132-136.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu Tiếng Việt

1. Nguyễn Thúc An, Nguyễn Đình Chiều, Khổng Doãn Điền (2004), Lý thuyết dao động, Nhà xuất bản Nông nghiệp.

2. Nguyễn Đông Anh, Nguyễn Bá Nghị (2006), Tính toán hệ TMD cho cơ hệ một bậc tự do nhằm giảm thành phần dao động tần số riêng, Luận văn Thạc sĩ, Đại học Bách khoa Hà Nội.

3. Nguyễn Đông Anh, Nguyễn Chỉ Sáng (2004), Nghiên cứu bài toán hấp thụ dao động cho hệ nhiều bậc tự do, Luận án Tiến sĩ Cơ học, Viện Cơ học.

4. Nguyễn Đông Anh, Lã Đức Việt (2008), Giảm dao động bằng thiết bị tiêu tán năng lượng, Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và công nghệ.

5. Nguyễn Đông Anh, Phạm Minh Vương (2006), Nghiên cứu giảm dao động tự do của một số cơ hệ bằng TMD, Luận văn Thạc sĩ, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.

6. Nguyễn Duy Chinh, Vũ Xuân Trường, Khổng Doãn Điền (2017), Nghiên cứu thiết kế tối ưu bộ DVA giảm dao động xoắn cho trục máy theo phương pháp cực tiểu động năng của hệ, Tạp chí Kết cấu và Công nghệ Xây dựng, Hội Kết cấu và Công nghệ Xây dựng Việt Nam, ISSN 0859-3194, Vol2/2017.

7. Nguyễn Ngọc Chung (2015), Nghiên cứu xác định tham số tối ưu của bộ hấp thụ dao động TMD dạng con lắc kép giảm dao động xoắn cho trục máy, Luận văn Thạc sĩ, Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên.

8. Khổng Doãn Điền, Nguyễn Duy Chinh (2010), Nghiên cứu giảm dao động cho công trình theo mô hình con lắc ngược chịu tác dụng của ngoại lực, Luận án Tiến sĩ Cơ học, Viện Cơ học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

9. Khổng Doãn Điền, Nguyễn Duy Chinh, Vũ Xuân Trường, Nguyễn Ngọc Chung (2015), Nghiên cứu xác định tham số tối ưu của bộ hấp thụ dao động TMD dạng con lắc kép giảm dao động xoắn cho trục máy, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên, ISSN 2354-0577, Số 6, tr.15-20.

10. Khổng Doãn Điền, Nguyễn Duy Chinh, Vũ Xuân Trường, Đào Công Luật, (2015),

Nghiên cứu xác định tham số tối ưu của bộ hấp thụ dao động TMD dạng con lắc

lệch tâm giảm dao động xoắn cho trục máy, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên, ISSN 2354-0577, Số 7, tr.9-14.

11. Nguyễn Văn Khang (2009), Cơ học kỹ thuật, Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam.

12. Nguyễn Văn Khang (2005), Dao động kỹ thuật (in lần thứ 4), Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.

13. Đào Công Luật (2015), Nghiên cứu giảm dao động xoắn cho trục máy bằng bộ hấp thụ dao động dạng con lắc, Luận văn Thạc sĩ, Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên.

14. Phạm Văn Thơ (2015), Nghiên cứu giảm dao động cho trục máy bằng bộ giảm dao động rãnh trượt tròn, Luận văn Thạc sĩ, Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên.

Tài liệu Tiếng Anh

15. Anh. N.D and Nghi N.B. (2006), Design of TMD for Inverted pendulum type structures to reduce free vibration components, Proceeding of the National conference on Engineering Mechanics and Automation, Bach Khoa Publishing House, Hanoi 1-8.

16. Anh. N.D and Sang. N.C (2003), A selection of parameters of tuned mass damper for multi-Degree-Of Freedom-Systems, Subjected to second order coloured noise excitation, Vietnam Journal of Mechanics, Vol .25, No 2, pp.65-76.

17. Anh. N.D and N.C. Sang (2003), Design of an Optimal Tuned Mass Dampers For Muliti-Dgree-Of-Freedom-Systems, Advances in Natural Sciences, Volume 4, No 1, pp. 1-14.

18. Anh. N.D and Sang. N.C (2004), On the Optimal Control Force Applied to Tuned Mass Dampers for Muliti-Degree-Of-Freedom System, Vietnam Journal of Mechanics, Vol .26, No. 1, pp.1-14.

19. Anh N.D, Matsuhisa. H, Viet. L.D, and Yasuda. M (2007), Vibration control of an inverted pendulum type structure by passive mass-spring-pendulum dynamic vibration absorber, Journal of Sound and Vibration 307, pp.187-201.

20. Anh. N.D and Nguyen. N.X (2013), Design of TMD for damped linear structures using dual criterion of equivalent linearization method, International Journal of Mechanical Sciences. 77, pp. 164-170.

135

21. Alsuwaiyan A.S, Shaw S.W (2002), Performance and dynamic stability of general- path centrifugal pendulum vibration absorbers. Journal of Sound Vibratin, 252, 791-815.

22. Abouobaia E., Bhat R. and Sedaghati R. (2016), Development of a new torsional vibration damper incorporating conventional centrifugal pendulum absorber and magnetorheological damper. J Intel Mat Syst Str, 27: 980-992.

23. Bishop. R.E.D, and Welbourn. D.B (1952), The Problem of the Dynamic Vibration Absorber, Engineering, London.

24. Brock J.E (1929), A Note on the Damped Vibration Absober, J. Appl. Mech., 13(4). A-284.

25. Carter B.C (1929), Rotating pendulum absorbers with partly solid and liquid inertia members with mechanical or fluid damping, Patent 337, British, 1929.

26. Chao C.P, Shaw S.H and Lee C.T (1997), Stability of the unison response for a rotating system with multiple tautochronic pendulum vibration absorbers, J Appl Mech; 64: 149-156.

27. Crandall S.H. (1963), Random vibration in mechanical systems, Academic Press.

28. Denman H.H (1992), Tautochronic bifilar pendulum torsion absorbers for reciprocating engines, J Sound Vib; 159: 251–277.

29. Den Hartog J.P. (1985), Mechanical Vibrations, Dover Publications, Inc, NewYork.

30. Dien K.D, Truong V.X and Chinh N.D (2017), The fixed-points theory for shaft model by passive mass-spring-disc dynamic vibration absorber, Proceedings of The 2nd National Conference on Mechanical Engineering and Automation, 82-86, ISBN 978-604-95-0221-7.

31. Frahm. H (1909), Device for damped vibration of bodies, U.S. Patent No 989958, Oct. 30.

32. Fujino. Y and Abe. M (1993), Design Formulas for Tuned Mass Dampers Based on a Perturbation Technique, Earthquake Eng. Struct. Dyn., 22, pp. 833-854.

33. Falcon. K.C, Stone. B.J, Simcock. W.D and Andrew. C (1976), Optimization of Vibration Absorbers: A Graphical Method for Use on Idealized Systems with Restricted Damping, J. Mech. Eng. Science, 9, pp. 374-381.

136

34. Haddow A.G and Shaw S.W, Centrifugal pendulum vibration absorbers: An experimental and theoretical investigation, Nonlin Dyn 2003; 34: 293-307.

35. Hosek. M, Elmali. H, and Olgac. N (1997), A tunable torsional vibration absorber: the centrifugal delayed resonator, Journal of Sound and Vibration. 205(2), pp. 151- 165.

36. Ioi. T, Ideka. K (1978), On the dynamic vibration damped absorber of the vibration system, Bulletin of Japanese Society of Mechanical Engineering, 21(151), pp. 64- 71.

37. Jacquot. R.G, and Hoppe. D.L (1973), Optimal Random Vibration Absorbers, J. Eng. Mech., ASCE, 99, pp. 612-616

38. Lee C.T and Shaw S.W, A subharmonic vibration absorber for rotating machinery, J Vib Acoust 1997; 119: 590-595.

39. Luft. R.W (1979), Optimal Tuned Mass Damper for building, J. Struct. Div., ASCE, 105(12), pp. 2766-2772.

40. Madden J.F (1980), Constant frequency bifilar vibration absorber, Patent 4218187, USA.

41. Mayet J. and Ulbrich H. (2014), Tautochronic centrifugal pendulum vibration absorbers: General design and analysis, J Sound Vib; 333: 711–729.

42. Mayet J. and Ulbrich H. (2015), First-order optimal linear and nonlinear detuning of centrifugal pendulum vibration absorbers, J Sound Vib; 335: 34–54.

43. Mayet J., Rixen D. and Ulbrich H. (2013), Experimental investigation of centrifugal pendulum vibration absorbers, The 11th International Conference on Vibration Problems (ed Dimitrovova D et.al.), Lisbon, Portugal, paper no. MS19.

44. Mayet J., Rixen D. and Ulbrich. H (2013), Experimental investigation of centrifugal pendulum vibration absorbers, 11th International Conference on Vibration Problems, pp.1-9.

45. Mehmet B.O., Thomas J.R. (2005), Application of Sherman–Morrison matrix inversion formula to damped vibration absorbers attached to multi-degree of freedom systems, Journal of Sound and Vibration 283, 1235-1249.

46. Mendes A.S, Meirelles P.S and Zampieri D.E. (2008), Analysis of torsional

137

vibration in internal combustion engines: Modelling and experimental validation, Proc IMechE Part K: J Multi-body Dyn; 222: 155-178.

47. Nagashima I., Optimal displacement feedback control law for active tuned mass damper, Earthquake engineering and structural dynamic, 30: 1221-1242, (2001).

48. Nester T.M., Schmitz P.M., Haddow A.G. and Shaw S.W, Experimental observations of centrifugal pendulum vibration absorbers, the 10th International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery, Honolulu, Hawaii, March 07-11, 2004, paper no. ISROMAC10-2004-043.

49. Nishihara O, and Asami T, Close-form solutions to the exact optimizations of dynamic vibration absorber (minimizations of the maximum amplitude manification factors), Journal of Vibration and Acoustics, 124, 576-582, 2002.

50. Ormondroyd J., and Den Hartog J.P. (1928), The theory of the dynamic vibration absorber, Transactions of ASME, Journal of Applied Mechanics, 50 (7), 9-22.

51. Paipetis. S.A, and Vakakis. A.F (1985), A method of analysis for unidirectional vibration isolators with many degrees of freedom, Journal of Sound and Vibration. 98(1), pp.13-23.

52. Paipetis. S.A, and Vakakis. A.F (1986), The effect of a viscously damped dynamic absorber on a linear multi-degrees of freedom system, Journal of Sound and Vibration. 105(1), pp.49-60.

53. Sarazin RRR. (1937), Means adapted to reduce the torsional oscillations of crankshafts, Patent 2079226, USA.

54. Shaw S.W, Schmitz P.M and Haddow A.G (2006), Tautochronic vibration absorbers for rotating systems, J Comput Nonlin Dyn; 1: 283-293.

55. Swank M. and Lindemann P. (2011), Dynamic absorbers for modern powertrains, SAE paper 2011-01-1554.

56. Sedaghati. G (2014), Optimal design of distributed tuned mass dampers for passive vibration control of structures, Struct. Control Health Monit, doi: 10.1002/stc.1670.

57. Taylor ET. (1936), Eliminating Crankshaft Torsional Vibration in Radial Aircraft Engines, SAE paper 360105, 1936.

58. Thomson W. T. (1995), Theory of Vibration with Applications, George Allen and