双层隔振系统隔振效果研究

隔振系统的隔振效果与被隔离体，中间质量块及基座中的弹性模态有很大的关系，在考虑被隔离体、中间质量块及基座为弹性体的前提下，研究了它们的弹性模态对系统隔振效果的影响，得出了设计隔振系统时要遵循的一些原则。     

刚柔混合法在双层隔振系统隔振效果预测中的应用

首先建立双层隔振多刚体动力学计算模型,研究系统参数对隔振效果的影响。然后以6L16/24柴油机为研究对象,在原有单层隔振系统的基础上进行双层隔振设计。最后针对所设计的双层隔振系统,在Ansys中建立曲轴、机体和中间质量块的有限元模型,进行子结构缩减;在AVL-Excite中建立柴油机柔性体虚拟样机模型,仿真计算各悬置点的加速度,基于此计算其1/3倍频程谱和振动量级,在设计阶段从振级落差的角度预测双层隔振柴油机的隔振效果。     

内燃动车动力总成隔振性能分析

大功率柴油机产生的宽频带振动,双层隔振系统具有良好的高频隔振能力,已在船舶等领域得到了应用。但在中、高速柴油机的内燃机车等领域,国内对于双层隔振系统的应用研究很少。结合国内首次研制的某型内燃动车动力总成系统,对双层隔振系统的隔振性能进行了仿真和实验研究。首先采用理论计算和实验识别结合的方法确定了作用在柴油发电机组上的激振力（矩）特性;然后建立了双层隔振系统多体动力学模型,通过仿真计算,求得了理论力传递率;最后进行了双层隔振系统力传递率测试,获得了双层隔振系统实际力传递率,其力传递率明显低于单层隔振系统。对于双层隔振系统设计和工程应用有一定的参考。     

多层隔振系统功率流实验研究

多层隔振技术是隔振降噪一项重要技术,而功率流的研究方法也是目前评价隔振系统隔振效果的重要方法.本文搭建了一个三质量双层隔振系统模型,并对该模型进行了功率流实验研究.研究结果表明在一个机组激励的情况下,输入系统的功率流曲线、传入中间质量的功率流曲线及传入另一机组的功率流曲线均与理论计算值较为吻合,完成了对多层刚体隔振系统功率流理论的验证.     

具有非线性减振器的弹性双层隔振系统建模

运用多体动力学理论、动态子结构方法,同时考虑中间质量弹性和隔振器刚度与阻尼非线性,建立一个弹性双层隔振系统动力学新模型。对所建模型进行编程计算,求出其在冲击激励下响应,并与有限元计算结果比较分析,验证所建力学模型正确性与合理性,在此基础上进一步分析中间质量弹性和非线性隔振器对双层隔振系统冲击响应影响。     

磁悬浮支承双层隔振系统的半主动模糊隔振控制

设计了磁悬浮支承单元结构,并将其应用于双层隔振系统中。根据该结构和磁悬浮支承与双层隔振的特征,建立了半主动输出反馈的模糊控制器,通过调节磁悬浮支承单元的电流,改变磁力从而获得系统的最佳刚度。仿真分析该半主动控制双层隔振系统与最优被动双层隔振系统在相同复杂信号激励下输出力曲线。另外,还仿真分析了在冲击激励下,系统的输出力曲线。结果表明,半主动输出反馈模糊控制下的磁悬浮支承双层隔振系统的隔振效果与抗冲击特性优于常规最优被动隔振。     

多个小中间质量隔振最优设计及其性能研究

在限定的重力静变形约束下给出了多个小中间质量隔振装置的最优设计并探讨了其隔振性能.这种装置将经典的双层隔振(the Two-Stage Vibration Isolation i.e. TSVI)所采用的大中间质量用多个分散小质量块代替,因此它具有安装方便和可靠性高等优点.更重要的是,仿真显示,多个小中间质量隔振装置可以削平TSVI的第二个共振峰而且其高频性能几乎与TSVI相同.为简化研究,采用了等质量,等刚度比和固有频率等间距分布假设,另外,无穷维动力系统去近似有限维系统的思想在这里再次显示了其简洁高效的优点,借助于该思想,得到了小中间质量隔振策略最优设计的解析式.最后仿真显示了小中间质量隔振的优越性并揭示了其隔振机理.     

反共振双层隔振系统分析

提出以反共振隔振方法进行双层隔振系统设计,在不降低隔振区传递率衰减速率的条件下,抑制共振峰值改善双层隔振性能。针对三型单惯容反共振隔振器(anti-resonant vibration isolator, AVI),进行了结构选型分析,优选了二级串联型三元件反共振隔振器用于双层隔振系统;基于传递曲线存在与阻尼无关的固定点性质,建立了反共振双层隔振系统的调谐优化方法;考虑了反共振隔振器作为上层和下层隔振装置两种情形,根据所建立的优化方法分别得到了两种情形下刚度比和阻尼比的优化数值解,分析了调谐状态下共振峰值关于质量比的变化规律,最后讨论了传统隔振器(conventional vibration isolator, CVI)阻尼的影响。结果表明：反共振隔振器在共振区有效抑制共振峰值,在隔振区保持双层隔振传递率衰减速率;共振峰值与质量比成负相关性;传统隔振器阻尼对反共振隔振效果不产生实质影响,但改变隔振区传递率衰减速率。     

小中间质量双层隔振试验研究

在舰艇、船舶、航天、航空等综合性工程中,对降低高频结构振动和辐射噪声的要求相当严格。因此,提高隔振系统的隔振效果,解决宽频域振动隔离,抑制高频驻波现象(波动效应)以及正确运用阻尼技术等问题愈来愈引起了人们的重视。 在质量—弹簧简化系统中,双层隔振振动传递率在高频时的下降速度比单层隔振快一倍。     

柴油发电机组双层隔振的分析与试验研究

分析柴油发电机组双层隔振系统的动力学特性,分析不同质量比、刚度比的双层隔振系统的传递特性,分析表明对于双层隔振系统应降低上层隔振器的刚度而增加下层隔振器的刚度;应减少公共底座和柴油发电机组的质量比,以有利于提高减振效果.通过对柴油发电机组双层隔振装置的实船测量分析验证上述分析结论的正确性.     

柔性基础双层隔振系统隔振效果评价的研究

在考虑基础柔性的情况下,用由机械阻抗给出的评价参数来评价双层隔振系统的隔振效果无法直观地反映基础的刚度对隔振效果的影响。本文建立柔性基础双层隔振系统力学模型,从力传递率、插入损失、振级落差、传递功率流率和插入功率流率五种隔振效果评价参数的定义推导并给出了它们的物理参数表达式,这些表达式可以直观地反映基础的刚度对隔振效果的影响。并以一个双层隔振系统的实例,分别就基础刚度取值对力传递率、插入损失、振级落差、传递功率流率和插入功率流率随激振频率变化的规律的影响,得出结论：对于柔性基础双层隔振系统,五种隔振效果评价参数对隔振效果的评价结果,受基础刚度的影响各有不相同,用力传递率评价的评价结果差异较小,用插入损失和插入功率流率评价的评价结果有一些差异,用振级落差和传递功率流率评价的评价结果差异较大。     

双层隔振系统的主动最优控制

考虑力传递率和作动器输出力的大小,应用最优控制理论对双层隔振系统进行主动控制算法设计,确定系统加权矩阵同反馈矩阵之间的关系。求出基座受力与作动器输出力同外界激励力之间的传递函数,通过分析传递函数的幅值特性,得到加权函数中各元素对系统特性的影响,从而指导加权函数的选取以实现综合考虑多个性能目标的控制器最优化设计方法。     

一种应用Fx LMS算法的双层隔振试验装置

振动主动控制中次级通道的存在会对控制效果造成影响,为了减小影响,采用Fx LMS(Filter-x Least Mean Square)自适应滤波算法,通过调整步长更新滤波器参数进行自适应控制。平台使用Compact-RIO控制器并采用Lab VIEW对其进行编程,通过设置参数对不同系统进行主动控制。控制分为三部分:参数设置、次级通道辨识、误差信号的控制。在自适应算法的理论和仿真分析基础上,进一步在c RIO实时控制平台上进行实验研究,对双层隔振平台采用自适应算法实现主动控制,取得理想的控制效果。     

列车用双层隔振系统隔振性能实验

为评估某内燃动车组车下柴油发电机组的双层隔振系统隔振效果,对系统进行台架振动测试,根据加速度响应信号进行频域和时域传递特性分析,并结合振动评定指标评价该系统的隔振性能。然后,对车体和机组双层隔振系统进行模态实验和模态匹配性分析。结果表明,该系统隔振性能良好,且不与车体发生耦合共振,隔振参数设计合理。最后,通过车辆线路运行试验验证了分析结果。     

水面舰船复合双层底结构隔振特性分析

为了提高水面舰船的声隐身性能,对典型的双层底结构进行了剖析和研究。由于"┻┳"形连接结构在大部分频率处的透射效率较小,同时偏心阻振质量块对振动波有较好的阻隔效果。因而,在双层底的纵桁和肋板上构造"┻┳"形连接结构和添加不同偏心距和重量的阻振质量块,形成复合的双层底结构。采用FEM法对改进前后的双层底结构的振动特性进行数值仿真计算。结果表明:在双层底内部构造"┻┳"形连接结构使结构发生突变,从而导致结构阻抗也随之发生变化,产生阻抗失配,这样在部分频段就能有效的阻断振动波的传递,而且阻振质量的偏心布置和增大阻振质量也都会在一定程度上提高隔振效果。使之复合双层底结构的声隐身性能有可能得以改善。     

多点双层主被动一体化隔振器设计与仿真

为保证飞行器敏感仪器的精度,提出一种压电堆橡胶组合隔振器。对压电堆作动器和橡胶隔振器进行设计,提出一个多点支撑双层主被动一体化隔振系统,建立隔振系统的动力学模型,应用改进后的线性二次型（LQR）经典最优理论对双层隔振系统进行主动控制算法设计,并基于Simulink对正弦激励和随机激励情况分别进行了数值仿真分析。仿真结果表明,所设计的隔振器能够大幅度隔离源自基础的激励,证明所研究的隔振方法在理论上是有效的和可行的,从而为进一步的实验研究奠定基础。     

不同激励下双层底振动传递特性研究

为了控制结构振动引起的船舶辐射噪声,截取某型舰艇的机舱双层底并按比例缩减,建立了双层底结构的有限元模型,以舱室辅机设备离心泵机脚振动加速度作为单激励,离心泵与激振机激振力代表多激励,在20-400Hz频段内对单激励与多激励下双层底结构的频率响应进行分析,并计算了底桁和实肋板的结构声强,根据各实肋板和底桁的声强贡献度及声强矢量图对峰值频率的主要传递路径进行辨识排序;以此为基础在主要传递路径上布置阻振质量块,用声学边界元方法计算了双层底结构的远场辐射声,以研究频段内合成辐射声功率级为评价指标验证减振措施的可行性。研究发现双层底结构在单激励和多激励下的主要传递路径都位于激励侧下方,单激励变成多激励后系统的最大响应峰值频率由33Hz变成87Hz,底桁和实肋板的Y向结构声强和增大一个数量级;在主要振动传递路径布置阻振质量使双层底结构的声辐射减少了8.2dB。     

汽车双层隔振系统的随机振动隔离及参数优化

以1/4车体的垂向振动作为研究对象，建立汽车双层隔振系统的垂向振动模型，导出在白噪声输入情况下系统随机响应方差及最优阻尼比的解析式。分析隔振系统动力参数对响应方差的影响，应用MATLAB软件对双层隔振系统的隔振效果进行比较，优化得出系统的最优阻尼比等参数。     

船舶主机-双层底耦合振动模态综合研究

当前船舶机舱局部动力分析中,以集中质量点模拟主机不能准确反映主机振动对双层底的影响,而建立详细的主机实体有限元模型则其自由度数目庞大、计算成本过高。为解决此类问题,在主机-双层底耦合系统振动分析中引入模态综合法。分别以主机、双层底有限元模型为对象,通过MATLAB编程实现主机和双层底的模态综合,可获得阶数显著降低的主机-双层底耦合系统质量矩阵、刚度矩阵。计算结果表明,固定界面模态综合法的引入不仅能够准确地反映主机-双层底的耦合振动特性,解决主机详细建模带来的计算成本过高的问题,而且还可以方便地应对双层底结构的修改,避免主机模态的重复计算。     

楼顶建筑设备隔振改造

提出钢架"浮筑"隔振改造新技术,对设备实行隔振,支撑点为结构梁柱,有效避免传统隔振方法支撑点为楼面的缺陷并已有成功隔振案例。实际运行及实测结果均表明,该技术能有效地起到隔振降噪作用,有推广使用的价值。