题目：多自由度被动阻尼器设计、优化及实验研究

数控加工中刀具与工件间的相对振动会使工件表面质量下降，并降低机床与刀具的寿命，对加工过程危害较大。为抑制切削振动，可以采用切削过程动力学仿真的方法，将切削参数调整至合理的范围，也可以利用各类阻尼器抑制刀具或工件的振动。阻尼器一般分为主动与被动两种类型，主动型阻尼器抑振效果明显，但是需要复杂的软硬件设备，成本较高且应用难度较大。被动式阻尼器则具有结构简单、实施方便等优点，在数控加工中的应用广泛。本文对被动阻尼器的理论模型及在数控铣削中的应用进行了深入研究，主要包括：

1、对阻尼器抑制单自由度主结构振动的系统进行动力学建模，建模过程分别采用动力学方程法和状态空间法；根据三种常用的优化准则，对不同类型的阻尼器进行了参数优化，分析对比了各类型阻尼器的抑振效果；重点针对两自由度阻尼器，研究了不同参数对其优化结果的影响，总结其特性变化规律，为阻尼器实物设计提供理论指导。

2、以具有单模态的工件为抑振对象，设计两自由度阻尼器；在有限元软件中进行仿真优化，并对安装阻尼器前后的工件进行锤击实验，以实验得到的工件频响函数的幅值为抑振目标，将阻尼器刚度、阻尼等参数调至最优；通过在数控铣床上进行切削实验，验证两自由度阻尼器的抑振效果。

3、以框形薄壁零件的前两个模态为抑振对象，设计一种基于电涡流阻尼的两自由度阻尼器；该阻尼器具有结构简单、刚度调节方便等优点，同时引入了电涡流阻尼这种非接触式阻尼；通过有限元分析、锤击实验及激振实验研究了阻尼器刚度及阻尼参数的变化规律，并在切削实验中验证了其抑振性能。