摘要
黏性流体阻尼器被广泛用于机械振动减振，以确保结构和系统的稳定性和安全性。然而，当有少量空气（少于10%）混入流体中时，流体的可压缩性会增加，从而导致阻尼器的物理串联刚度下降。因此，在动态激励下，总输出力中的弹性力比例上升，进而使等效并联附加刚度增加——这一概念在文献中常与串联刚度混淆。本文旨在通过非线性建模、有限元仿真和实验验证来研究空气混合黏性流体阻尼器的动态特性，从而揭示这两种刚度变化的情况。基于包含非线性阻尼和非线性流体弹簧（串联刚度）的非线性串联模型，利用有限元模型模拟了不同空气混合比例下的能量耗散和物理串联刚度。为了进一步探讨空气的影响，基于能量守恒原理建立了等效线性并联模型，从而得到等效并联附加刚度。研究结果表明，随着空气混合比例的增加，黏性流体阻尼器的能量耗散效率和动态刚度都会降低；不过，附加刚度却随着空气含量的增加而提高。在空气混合量相同时，黏性流体阻尼器在不同激励频率下的能量耗散特性有所不同。阻尼器效率和附加刚度都会随着激励频率的提高而增加。所提出的等效线性模型有效地抓住了空气混合和激励条件对阻尼器性能的耦合效应。
