縱深 | 動力吸振技術及其創新設計研究進展

摘要

動力吸振作為解決結構振動問題的有效手段之一，其性能瓶頸的突破對航空航天、國防軍工等國之重器領域的高端裝備可靠性躍升具有重要戰略意義。以構型創新為主線，系統梳理了單自由度、組合式單自由度、多自由度、可調諧及非線性五大類型動力吸振器的研究進展。單自由度吸振器結構簡單、穩定可靠、便于實現，是當下實際工程中應用最為廣泛的結構形式，但其窄頻特性短板催生了組合式與多自由度設計；組合式吸振器通過并聯/串聯拓撲拓展頻帶，實現了頻帶拓展與工程實現難度的平衡；多自由度吸振器通過對質量單元多個空間自由度的充分利用，實現了多維或多模態振動的高效抑制；可調諧吸振器結合調諧機構與半主動控制，解決了主振結構動態特性變化工況下的最優適配難題；非線性吸振器則利用靶能量傳遞機制，在寬頻抑振中展現出獨特優勢。對比分析表明，構型創新通過自由度擴展、參數自適應調整及剛度非線性化，顯著提升了吸振器的抑振性能與環境適應性，設計方法也經歷了從傳統參數優化向構型創新驅動的范式轉變。同時，基于柔性元件的剛度單元重構，為構型驅動的性能躍升提供了理論基石。未來，動力吸振器的抑振性能將向更高層次突破：更高幅值抑制率、更優動態適應性、更大抑振帶寬以及更多抑振自由度。此外，研究有望推動振動控制技術向“抑振－儲能－感知”一體化方向演進，為航空航天、高端制造裝備等尖端領域振動抑制提供理論支撐與技術范式。

責任編輯：趙子祎

責任校對：惲海艷

審　　核：張　彤

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