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非线性能量阱(Nonlinear energy sink,NES)是一种具有优异吸振性能的非线性吸振器,可有效降低振动对结构的危害,然而当主结构受到的简谐激励增大或/和环境温度升高,系统会产生高分支响应,导致NES部分或完全失效。本文首先分析了简支梁在热环境下的振动特性,然后在不同激励和热效应作用下,重点研究了NES对简支梁的振动抑制和高分支响应的消除效果。采用一阶剪切变形理论描述简支梁的几何变形,运用Hamilton原理推导热环境下简支梁的非线性动力学方程。计算在不同温度下简支梁的固有频率,同时与有限元仿真结果进行对比,验证理论模型的正确性。分析表明,热应力对结构刚度的影响是导致结构固有振动频率降低的主要原因。在不同激励幅值和不同温度下,分析了简支梁的非线性幅频响应特性。 利用并联NES抑制简支梁的振动,对比研究了并联NES和单NES的吸振性能。推导出简谐激励作用下系统的动力学方程并利用数值方法对其进行分析。通过对单NES和并联NES的安装位置和参数的研究发现,常温下,并联NES的吸振性能优于等质量的单NES。考虑主结构共振频率随温度的变化,在不同温度下对单NES和并联NES的刚度进行优化。研究结果显示,并联NES始终比单NES具有更强的吸振性能,并且,温度越高该优势越为明显。 研究了不同大小的冲击和简谐载荷作用下NES对简支梁的减振效果。上述所用的数值法不能对系统的高分支响应进行研究,需要运用解析法做进一步分析。运用复变量平均法获得连接非线性能量阱的简支梁的慢变方程,并验证了推导过程的正确性。通过对比并联NES与单NES的吸振性能发现,在简谐载荷作用下,并联NES能够在一定程度上消除系统的高分支响应。研究了并联NES参数对高分支响应的影响,结果显示,合理设置NES的刚度和阻尼可以使其更有效的消除高分支响应。此外,考虑热效应对简支梁固有频率的影响,研究了在冲击载荷作用下,并联NES参数对其能量耗散率的影响,分析简谐激励作用下连接了并联NES的简支梁前两阶模态的非线性响应,给出了响应随温度升高的变化情况。