中文摘要：

关于恢复系数对碰撞阻尼器减振效果的影响，目前国际上存在分歧。一种观点认为弹性碰撞对减振有利；另一种观点则认为塑性碰撞有利。根据这两种思想设计出的弹性碰撞阻尼器和塑性碰撞阻尼器，却都能取得较好的减振效果。这不但导致了学术上的分歧，而且使得碰撞阻尼器的研究方向不明确。本项目拟从多参数耦合的角度出发，分析在多个参数组合作用下恢复系数对碰撞阻尼器减振效果的影响；基于申请人前期已完成的分析模型，采用数值分析方法揭示弹性碰撞和塑性碰撞各自的有效条件；并进一步利用这些研究结论，采取理论与实验相结合的方法研究一种新型碰撞阻尼器- - 带弹性支承的颗粒碰撞阻尼器。这种新型碰撞阻尼器结合了弹性碰撞阻尼器和塑性碰撞阻尼器的优点，既能减小对主系统的冲击，又可以充分吸收振动过程中的能量，降低高次谐波或亚谐波的影响。本项目的研究不仅将解决恢复系数为碰撞阻尼器带来的困惑，同时也为碰撞阻尼的进一步研究和发展奠定良好的基础。

结论摘要：

为提高碰撞阻尼器的适用范围和减震性能，本项目结合塑性碰撞和弹性碰撞各自的优势设计了一种新型结构的颗粒碰撞阻尼器——带弹性支撑的颗粒碰撞阻尼器，该阻尼器采用两层减振结构，外层弹簧减振，而内层为塑性阻尼减振。采用实验的方法通过改变颗粒填充率、腔体间隙、弹簧刚度值和填充颗粒材质，研究了不同结构参数对带弹性支撑的颗粒碰撞阻尼器的减振性能的影响。研究结果表明(1)带弹性支撑的颗粒碰撞阻尼器比传统的颗粒碰撞阻尼器具有稳定的减振波形，并且减振性能更为优秀；(2)随着振动时间的增长，带弹性支撑碰撞阻尼器的系统减振性能不断增强，并最终趋于稳定，具有较好的时间稳定性。(3)带弹性支撑的颗粒碰撞阻尼器存在最佳刚度比0.0083。刚度比太小和太大都不利于阻尼器的减振，刚度比选在0.0016至0.0525之间阻尼器都表现出很好的减振效果。(4)带弹性支撑的颗粒碰撞阻尼器存在最佳间隙比，最佳间隙比为1.2。(5)颗粒减振剂的填充率40%到80%减振效果好。(6)改变填充颗粒材质对减振效果影响不显著，因此可以在较为广泛的范围内选取颗粒材料作为减振剂。为了进一步探索带弹性支撑的颗粒碰撞阻尼器的减振机理，建立了带弹性支撑的颗粒碰撞阻尼器的动力学模型，具体工作包括以下几个方面(1)以两球碰撞模型为基础，建立了带弹性支撑的颗粒碰撞阻尼系统的动力学模型和运动微分方程，并对其进行模态分析，推导出系统各阶稳态响应的表达式；(2)依据建立的带弹性支承的颗粒碰撞阻尼器的动力学模型，在MATLAB环境下编制了该阻尼器的仿真计算程序，并应用该程序对阻尼器的减振性能进行了模拟计算，将计算结果与实验结果进行比较，证明动力学模型的正确性；(3)通过所建立的动力学模型讨论了阻尼器各结构参数如刚度比、冲击器质量比、腔体间隙比、功率比和恢复系数的基本规律。带弹性支撑的颗粒碰撞阻尼系统的动力学模型的建立对阻尼器的优化设计打下基础。