船用柴油发电机组隔振系统建模及模型验证方法研究

基于计算多体动力学理论与建模方法,建立了某型船用柴油发电机组的多体动力学模型,在此基础上基于实际隔振器参数建立了隔振系统模型。为了验证模型的正确性,选取振动烈度参数进行试验验证研究。基于建立的模型对隔振系统动力学特性进行分析,结果表明隔振器选型的不足之处。整个建模及分析过程不失一般性,可为船用其它动力机械隔振系统设计及校核、隔振器选型等奠定基础。     

隔振器布置方式对船舶齿轮系统振动传递特性的影响

为了研究船舶齿轮减速器隔振器布置方式对基础振动的影响,以单层隔振的齿轮传动装置为例,建立了齿轮、轴、轴承、箱体、隔振器及基础的柔性阻抗模型,并通过阻抗综合法建立了系统的耦合阻抗模型;研究了隔振器的跨距、非对称性以及数量对隔振的影响.结果表明,轻微减小隔振器跨距有利于隔振;隔振器对称布置并不是最优的减振方案;隔振器数量增加不一定总会增大振动;隔振分析时不能忽略箱体及基础的肋板特征.     

柔性基础非线性隔振系统动力学特性分析

建立了隔振对象-非线性隔振支承-柔性基础组成的耦合系统的一般性动力学模型,研究了应用振动功率流对非线性隔振系统进行效果分析的计算方法,给出了动力学方程初值问题表达式;并且基于Runge-Kutta法以某小型无人机的发动机隔振系统为算例,对几种非线性隔振器的隔振效果进行了数值仿真和分析。研究表明并联刚度隔振器和分段线性隔振器可有效减少隔振系统功率流的传递。     

隔振器组合系统稳态振动特性研究

隔振器作为一种典型的非线性隔振装置,具有良好的刚度和阻尼特性.通过合理组件隔振器系统,使隔振器隔振效果大幅度提升,解决了工程中设备受到振动冲击而极易引起损坏的问题.采用牛顿运动定律建立其振动微分方程,运用Routh-Huritz判据对其有效性进行判定,通过Solidworks构建三维模型后,采用Simulation-express建立隔振系统有限元模型,并对其稳态振动特性进行进一步研究.结果发现,在安装了隔振器组合系统后,相比传统隔振器,设备所受振动冲击明显变小,证明所提出隔振器组合系统能够有效保护设备.     

汽车双层隔振系统的简谐振动隔离及参数优化

对汽车双层隔振系统的简谐振动隔离进行了深入研究,建立了含Ruzicka隔振器的汽车双层隔振系统的垂向振动模型,推导出隔振系统的绝对传递率公式.分析隔振系统动力参数对传递率的影响,应用MATLAB软件对双层隔振系统进行参数优化,确定了系统的最优阻尼比.结果表明:含Ruzicka隔振器的双层隔振系统隔振效果优于简单双层隔振系统.     

星载相机隔振器的结构优化和隔振性能分析

基于黏弹性材料在剪切力作用下产生较大阻尼损耗的原理,初步设计了一种星载相机隔振器。采用正交试验设计结合有限元分析的方法,详细探究了隔振器的结构参数对其固有频率和模态损耗因子的影响,据此对隔振器的结构进行优化。建立了相机隔振系统的有限元模型,并对其进行了力学强度校核和隔振性能分析,结果表明,使用该隔振器的相机隔振系统能满足卫星发射阶段的力学环境要求,并具有较好的隔振效果。     

某机车用柴油发电机组的隔振设计及优化

基于机车用柴油发电机组的结构及材料属性,利用Pro/E三维实体设计功能,建立了符合要求的有限元模型。按照隔振器的设计要求及发电机组属性,设计了符合要求的隔振器。将装有隔振器的柴油发电机组模型导入ANSYS Workbench软件中,对整个发电机组隔振模型进行振动分析,并且对影响隔振效果的因素进行探讨分析,分析结果可为实际工程应用提供参考。     

新型液压式动力反共振隔振器的试验研究

针对低频隔振问题,基于动力反共振原理设计制作了一种新型液压式动力反共振隔振器。根据不同的试验条件,对惯性质量、负载等与隔振频率的关系进行了一系列试验研究,在试验结果的基础上考虑隔振器的体积刚度对动力学模型进行修正,修正后的隔振器模型能够较准确地预测隔振系统的频率特性。基于试验结果,从理论和试验两方面阐述了调节隔振器反共振频率的方法,提出了兼顾隔振效果的合理化建议。     

双级隔振器的隔振应用研究

为了研究双级Ruzicka隔振器参数变化对隔振效果的影响,通过建立其振动模型并进行隔振率分析,采用数值计算比较确定了几种情况下隔振率、频率比与系统参数的关系,系统的参数对力传递率曲线的性态的影响等具有工程实用价值的结果,为隔振器的设计提供理论参考。     

卫星遥感器微振动隔离用液体阻尼隔振器

针对卫星平台的微振动,提出了具有良好高频衰减及共振峰控制性能的松驰型液体阻尼隔振器。建立了松弛型液体阻尼隔振模型,从传递率的角度分析了提出的松驰型液体阻尼隔振器与传统隔振模型的区别。使用波纹管提供刚度及密封,基于小孔阻尼结构形式,设计了松弛型液体阻尼隔振器并求解了系统的阻尼因子。对所设计的隔振器进行了传递率测试,结果表明,松弛型液体阻尼隔振器在共振频率处能够提供大阻尼,将共振放大倍数控制在2倍以内;在高频隔振区能提供小阻尼,100Hz衰减率超过95%,隔振性能优于传统隔振器。得到的结果和理论预测吻合较好。该项研究对松弛型液体阻尼隔振器的设计以及其在遥感器微振动隔离的应用上具有很强的指导作用。     

无谐振峰隔振缓冲器研究

作者根据变阻尼、变刚度特性,提出了利用干摩擦原理来实现无谐振峰隔振缓冲器的设计理论,突破了现有对隔振器在其固有频率附近必然产生共振的传统认识。按所提理论设计的隔振缓冲器现已转入批量生产,其动静态特性与所提理论一致。     

动力机组双层隔振系统新型隔振器设计及研究

针对某动力总成双层隔振系统,建立了将试验台的机组及构架均视为柔体的双层隔振系统仿真模型,通过模态测试验证了模型的准确性,分析了隔振器三向刚度变化对系统隔振特性的影响;基于Mooney-Rivlin模型,分析了不同开槽角度及宽度对橡胶隔振器三向刚度的影响,完成了新型隔振器设计。通过振动测试实验验证了新型隔振器对系统隔振性能的提升效果。研究表明:隔振器水平刚度变化对系统隔振性能影响不大,水平刚度降低主要引起系统振动速度及传递力响应在低频段的移频,对高频段基本没有影响;降低隔振器垂向刚度虽会在一定程度上增大系统低频段(对应机组启停工况)的振动烈度,但能够有效地降低系统中、高频段(对应机组正常运行工况)的传递力。     

某弹载结构橡胶隔振器动态特性研究

目前对于多自由度隔振系统的理论研究,隔振器布局方式多为四点支撑的对称结构。而对非对称支撑形式的隔振系统,其固有特性、耦合特性等性能难以进行精确计算。本文针对某弹载结构的三点支撑式隔振系统,应用有限元方法建立了分析模型,并通过模态分析,设计了一种各向同性的小型橡胶隔振器。试验数据表明,有限元模型准确。本文设计的隔振器满足设计方提出的参数要求。此种方法可以推广到其它支撑形式的隔振系统分析中。     

负压空气隔振器非线性弹性特性研究

在对国内外低频隔振器分析研究的基础上,设计了基于负压空气和橡胶囊的全新低频隔振器,并对负压隔振原理做了定性分析。采用Mooney-Rivlin橡胶本构模型,建立了橡胶、帘线及负压空气流体腔的耦合有限元分析模型。进行了静态力学特性实验与仿真实验分析,得到了仿真计算与实测结果吻合较好的特性曲线,验证了有限元模型的正确性,同时研究了不同负压腔室压强大小下的特性曲线,最后给出了负压空气隔振器的动力学分析。结果表明,负压空气隔振器具有良好的低频隔振特性,该研究为低频隔振器的发展提供了新的思路。     

碟形弹簧隔振器不对称迟滞模型及参数辨识

建立了碟形弹簧隔振器非线性迟滞模型,该模型用修正的Y Q Ni模型描述非对称迟滞特性,用等效粘性阻尼描述阻尼性能。然后,采用分步识别算法对建立的理论模型进行了参数辨识,并根据方程的数值解对碟形弹簧隔振器的隔振特性进行了分析。最后,试验验证了该模型的合理性。     

船用配电箱隔振器性能数值分析

对船用配电箱隔振系统的有限元建模、边界条件处理作了分析与探讨,在此基础上就配电箱隔振器进行了静态性能分析,得到了隔振器的刚度和应力分布情况;利用该模型还得到了隔振器的固有频率。运用该分析方法,可以较为精确地预测隔振器的隔振性能,对于配电箱隔振器的选型,有现实的工程意义。     

离散型整星隔振系统的动力学参数设计

研究离散型整星隔振系统的动力学参数设计问题。通过建立整星隔振系统的动力学模型,得到从隔振器底端到卫星质心的振动传递率。用理论和仿真方法对此动力学模型进行有效验证,表明该动力学模型能较好地体现离散型整星隔振系统前两阶的振动传递规律。通过衰减不同的共振峰值的内在规律,讨论该隔振系统动力学参数对振动传递特性的影响,提出离散型整星隔振系统的动力学参数设计原则,为整星隔振器的结构参数设计提供理论指导。利用振动台对离散型整星隔振系统进行振动试验,表明该隔振器具有很好的隔振性能,验证了动力学参数设计的正确性。     

基于压电堆与橡胶的主被动一体化隔振器研究

针对临近空间飞行器敏感设备的隔振要求,结合主动振动控制与被动控制方法,提出一种新型压电堆橡胶主被动一体化组合隔振器.对压电堆作动器和橡胶隔振器进行结构设计,建立主被动一体化隔振系统的动力学模型.采用前馈反馈复合控制对二级隔振系统进行主动控制算法设计,基于经典Stewart隔振平台,设计一种新型临近空间飞行器主被动一体化隔振平台.采用Matlab/Simulink联合仿真技术对各种激励信号进行数值仿真分析.仿真结果显示,所设计的隔振器在全频段能够有效隔离源自基础的位移激励,这表明所设计的隔振平台在理论上是有效和可行的,为进一步的实验研究奠定了基础.     

滑模控制在磁悬浮隔振器中的隔振特性研究

针对磁悬浮准零刚度隔振器刚度非线性强的特点，设计了滑模控制器控制磁悬浮隔振器的电磁力输出。首先基于简化的2自由度系统的仿真动力学模型在MATLAB/Simulink环境下验证了滑模控制算法对磁悬浮隔振器与常规型隔振器并联后在扫频激励工况下的有效性，对比分析了磁悬浮隔振器在一级以及二级隔振位置对于隔振系统的影响，并与传统的常规隔振系统进行了隔振效果对比。仿真结果表明：采用滑模控制算法控制磁悬浮隔振器同一级橡胶隔振器并联，增加了低频机组振动烈度，大幅度减小全频域范围构架的动反力和振动烈度，降低隔振系统传递率，对于工程实践有很好的借鉴效果。     

基于激励一响应的隔振系统刚度分布测试方法

为了提高超精密机电系统的运动精度,隔离环境振动对其运：叻性能的影响,超精密机电系统广泛应用了高性能的超精密隔振系统。隔振系统通常由若干个性能一致的隔振器组成,如果各个隔振器的性能不能完全一致,则会导致负载的多自由度运动耦合,影响隔振系统的隔振性能。针对该问题,以隔振器等边三角形排布的隔振系统为例,研究隔振系统刚度分布对其隔振性能的影响,通过建立隔振系统动力学模型,得到各种刚度分布情况下特定点的频响曲线,分析曲线随刚度分布变化的规律,提出一种基于激励一响应的隔振系统刚度分布的测试方法。