Absorbing mechanisms with nonlinear dynamics for active reduction of periodic motions and forces in machines
Project goals
The aim of the project is to significantly extend the methodology of active absorption of small oscillations of linear or linearized mechanical systems to large periodic motions of nonlinear machine mechanisms. Novel multi-degree-of-freedom absorption mechanisms with nonlinear dynamics and specific algorithms for suppressing complex periodic motions and/or accompanying force phenomena in nonlinear mechanical systems will be investigated and developed. Nonlinear phenomena generalizing anti-resonance effects of linear systems will be investigated. The concept of articulated-body inertia known from multi-body dynamics will be newly used for the synthesis of nonlinear active resonators. Next extension of the absorption methodology stems in targeting excitation by general periodic forces. Thus, the absorbing mechanism need be tuned in a repetitive manner to multi-harmonic frequencies. Composed mechatronical design optimization methods will be proposed to solve this challenging task concerning the vibration suppression quality, robustness, and stability of the nonlinear system.
Keywords
Nonlinear absorberActive absorberMultibody systemArticulated-body inertiaAnti-resonance
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202500001
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta strojní
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
25-16357S
Alternative language
Project name in Czech
Absorpční mechanismy s nelineární dynamikou pro aktivní redukci periodických pohybů a sil ve strojích
Annotation in Czech
Cílem projektu je významně rozšířit metodiku aktivní absorpce malých kmitů lineárních nebo linearizovaných mechanických systémů na velké periodické pohyby nelineárních mechanismů strojů. Budou zkoumány a vyvinuty nové absorpční mechanismy s více stupni volnosti a s nelineární dynamikou jakož i specifické algoritmy pro potlačení složitých periodických pohybů a/nebo doprovodných silových jevů u nelineárních mechanických systémů. Budou zkoumány nelineární jevy zobecňující antirezonanční efekty lineárních systémů. Koncept setrvačnosti článkovaného-tělesa známý z dynamiky soustav mnoha těles bude nově využit pro syntézu nelineárních aktivních rezonátorů. Další rozšíření metodiky nelineární absorpce pak povede k řešení problematiky buzení obecnými periodickými silami. Absorpční mechanismus tak musí být opakovaně naladěn na více-harmonické frekvence. K řešení této náročné úlohy v oblastech kvality potlačení vibrací, robustnosti a stability nelineárního systému budou navrženy optimalizační návrhové metody integrující celý mechatronický systém.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
20301 - Mechanical engineering
OECD FORD - secondary branch
20302 - Applied mechanics
OECD FORD - another secondary branch
—
GB - Agricultural machines and construction
JQ - Machinery and tools
JR - Other machinery industry
JT - Propulsion, engines and fuels
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2025
Realization period - end
Dec 31, 2027
Project status
Z - Beginning multi-year project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 17, 2025
Finance
Total approved costs
11,823 thou. CZK
Public financial support
10,844 thou. CZK
Other public sources
979 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
11 823 CZK thou.
Public support
10 844 CZK thou.
91%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Mechanical engineering
Solution period
01. 01. 2025 - 31. 12. 2027