Active and passive damping of vibrations by torsional damper during steady state motion of a power transmission system

• Autorzy: Skup Z.

Warianty tytułu

PL

aktywne i pasywne tłumienie drgań skrętnych podczas ruchu ustalonego układu napędowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a theoretical study of the process of damping of nonlinear vibrations in a two-mass model of a mechanical system with a torsion damper. The steady-state motion of the system subject to harmonic excitation is considered on the assumption of a uniform frequency and constant amplitude of the forcing torque. Simultaneous structural friction phenomena (passive damping) and the piezoelectric effect (active damping) are been considered as well. The problem is considered on the assumption of a uniform unit pressure distribution between the contacting surfaces of the friction discs and plunger. The aim of the analysis is to asses the influence of geometric parameters, external load, unit pressure and electric parameters on the resonance curves of the steady-state vibrations. The equations of motion of the examined system are solved by means of the Van der Pol method.

PL

Praca dotyczy teoretycznego badania tłumienia drgań nieliniowych układu mechanicznego o dwóch stopniach swobody zawierającego tłumik drgań skrętnych. Rozważany jest ruch ustalony układu przy wymuszeniu harmonicznym z jednostajną częstością o stałej amplitudzie momentu wymuszającego. Uwzględniono tłumienie drgań jednocześnie poprzez zjawisko tarcia konstrukcyjnego (tłumienie pasywne) i elementy piezoelektryczne (tłumienie aktywne). Zagadnienie rozpatrywane jest przy założeniu równomiernego rozkładu nacisków jednostkowych występujących pomiędzy współpracującymi powierzchniami tarcz ciernych i bezwładnika. Zbadano wpływ parametrów geometrycznych układu, nacisku jednostkowego, obciążenia zewnętrznego oraz parametrów elektrycznych na krzywe rezonansowe drgań ustalonych. Równania ruchu badanego układu mechanicznego rozwiązano metodą Van der Pola.

Słowa kluczowe

EN

active damping; vibrations; torsional damper; structural friction

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 41 nr 1
• Strony: 155--167
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Skup Z.

• Institute of Machine Design Fundamentals, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• 1. CHIA-CHI SUNG, VASUNDARA V. VARADAN, XIAO-QI BAO, VIJAY K. VA-RADAN, 1994, Active torsional vibration control experiments using shear-type piezoceramic sensors and actuators, Journal of Intelligent Material Structures and Systems, 5, 3, 436-442
• 2. GIERGIEL J., 1990, Damping of Mechanical Vibrations, PWN, Cracow
• 3. GRUDZIŃSKI K., KISSING W., ZAPŁATA L., 1992, Untersuchung Selbstterreg-ter Reibungsschwingungen mit Hilfe eines Numerischen Simulationsverfahrens, Technische Mechanik, 13, 7-14
• 4. KURNIK W., PRZYBYŁOWICZ P.M., 1995, Torsional vibration of a tube with piezoelectric actuators, Zeitschrift fur Angewandte Matematik und Mechanik, 75, 1, S55-S56
• 5. LEE C.K., 1990, Theory of laminated piezoelectric plates for the esign of di-stributed sensors/actuators. Part I: Governing equations and reciprocal relationships, Journal of Acoustical Society of America, 87, 3, 1144-1158
• 6. MENG-KAO YEH, CHIH-YUAN CHIN, 1994, Dynamic response of circular shaft with piezoelectric sensor, Journal ofInteligent Material Structures and Systems, 5, 11, 833-840
• 7. OSIŃSKI Z., 1978, Teoria drgań, PWN, Warszawa
• 8. OSIŃSKI Z., 1986, Tłumienie drgań mechanicznych, PWN, Warszawa
• 9. OSIŃSKI Z., 1998, Damping of Vibrations, A.A. BALKEMA/Rotter-dam/Brookfield
• 10. OSIŃSKI Z., KOSIOR A., 1976, Wpływ tarcia konstrukcyjnego na krzywe re¬zonansowe układu przy wymuszeniu harmonicznym, X Konferencja Dynamiki Maszyn, JPBM Politechniki Warszawskiej, 185-195
• 11. PRZYBYŁOWICZ P.M., 1995, Torsional vibration control by active piezoelectric system, Journal ofTheoretical and Applied Mechanics, 33, 4, 809-823
• 12. SKUP Z., 1976, Analiza tarciowego tłumika drgań skrętnych poddanego równomiernemu i nierównomiernemu rozkładowi nacisków z uwzględnieniem tarcia konstrukcyjnego, Rozprawa doktorska, Politechnika Warszawska
• 13. SKUP Z., 1987, Drgania swobodne układu ze sprzęgłem ciernym przy uwzględnieniu tarcia konstrukcyjnego, Mechanika, Wyd. AGH, Kraków, 6, 2, 105-122
• 14. SKUP Z., 1991, Forced vibration of a nonlinear stationary system with a friction clutch, structural friction, being taken into consideration, Engineering Transactions, 39, 69-87
• 15. SKUP Z., 2002, Active and passive damping of vibrations through torsional damper during starting power transmission system, Archiwum Budowy Maszyn (in print)
• 16. SZADKOWSKI A., MORFORD R.B., 1992, Clutch engagement simulation: engagement without throttle, SAE Technical Paper Senes, 920766, 103-116
• 17. TZOU H.S., 1991, Distributed piezoelectric neurons and muscles for shell con-tinua, The 1991 ASME Design Technical Conferences - 13th Biennial Conference on Mechanical Vibration and Noise, Structural Vibration and Acoustics, DE-Vol. 34, 1-6
• 18. ZAGRODZKI P., 1994, The simulation of transient processes in hydromechanical power transmission systems of vehicles and working machines, (original title in Polish: Symulacja procesów przejściowych w hydromechanicznych układach napędowych pojazdów i maszyn roboczych), Works of VIII Symposium. Symulation of Dynamical Processes, Warsaw Department PTETiS, 605-612