[发明专利]一种可减振的周期性牵引拉杆结构的设计方法

权利要求书

1.一种可减振的周期性牵引拉杆结构的设计方法，其特征在于，其具体操作步骤如下：

步骤(1)、明确牵引拉杆的尺寸大小，应用周期性结构原理和集中质量法对牵引拉杆的主体部分进行离散；

步骤(2)、建立牵引拉杆离散结构的振动方程；

步骤(3)、将振动方程结合布洛赫定理及周期性边界条件，建立牵引拉杆减振频率计算的离散方程；

步骤(4)、明确指定减振频率在离散方程中的含义；

步骤(5)、建立满足减振频率的周期性牵引拉杆逆向设计的存在性判据；

步骤(6)、应用积分的方法求解符合目标减振频率要求的牵引拉杆结构参数或材料参数。

2.根据权利要求1所述的一种可减振的周期性牵引拉杆结构的设计方法，其特征在于，

在步骤(1)中，在明确牵引拉杆的尺寸参数之后，应用集中质量法将牵引拉杆的主体直杆部分进行离散中；

所述牵引拉杆是一种连续介质，连续介质的自由度数是无限的，故应用集中质量法将连续介质的牵引拉杆质量离散到有限自由度的振子链结构中计算求解；连续介质的牵引拉杆质量将被集中到一个个振子点中，而振子点之间由等效弹簧连接形成振子链结构；

其中，等效弹簧的刚度由材料属性决定。

3.根据权利要求1所述的一种可减振的周期性牵引拉杆结构的设计方法，其特征在于，

在步骤(2)中，所述建立牵引拉杆离散结构的振动方程的具体步骤：

首先，应用集中质量法将将牵引拉杆元胞简化为十个振子的振子链结构；

其中，单个振子质量和两振子之间的等效弹簧刚度由以下公式表示：

式中，E_I和E_II表示两质点对应的材料杨氏模量，h表示元胞轴向长度，ρ表示材料密度，r表示杆半径，m表示单个振子质量，g表示两振子之间的等效弹簧刚度；

根据牛顿第二定律，令振子加速度表示为则振子链振动方程表示为：

F＝ma (3)

式中，a表示加速度，g_j表示第j个振子和第j+1个振子之间的等效弹簧刚度，y_j+1表示第j+1个振子的位移，g_j-1表示第j-1个振子和第j个振子之间的等效弹簧刚度，y_j-1表示第j-1个振子的位移，m_j表示第j个振子的质量。