舰炮整体振动分析及结构参数优化研究

为了减小舰炮射击过程中整炮振动,基于简化的三自由度舰炮与平台系统振动模型,进行了舰炮系统整体振动分析及结构参数优化的相关研究。通过建立三自由度系统下的运动动力学微分方程,在一定条件下求得舰炮系统的无阻尼固有振动频率和有阻尼固有频率,分析了舰炮系统的射击静止性和稳定性条件,并计算得到不同时刻舰炮系统整体跳角的位移方程。结合某型舰炮实例,根据安装条件中的约束力与结构参数函数关系,采用函数寻优算法获得该型舰炮结构参数最优解,通过振动案例表明结构参数优化在舰炮减振中的重要作用。     

基于变形能的粘弹性薄阻尼层结构阻尼特性分析

为了研究多弹性层约束阻尼结构的阻尼性能,将变形能原理应用于粘弹性薄阻尼层约束阻尼结构阻尼特性分析中,在一种薄阻尼层结构基础上,给出了一种求解结构损耗因子的理论方法,获得了结构损耗因子与材料损耗因子、阻尼结构剪切参数、刚度参数的耦联关系。引入该理论,对层间厚度、相关阻尼参数进行了优化分析。针对两个应用实例,通过有限元模态应变能法对比表明,变形能理论法计算结果与有限元法实验结果比较一致,验证了该理论方法的合理性。为研究多弹性层约束阻尼结构损耗因子的计算、机械产品的设计及结构改进等问题提供了一定的理论参考。     

某火炮上架多工况拓扑优化设计

针对某轻型火炮上架结构,建立了火炮上架结构在3种典型射角工况下的有限元模型,利用层次分析法得到各子工况下基于柔度的权重组合系数,并通过基于折衷规划法的结构拓扑优化方法,在保证上架结构刚强度的前提下,寻找最佳材料分布,得到上架最优拓扑结构,并将优化得到的改进结构和原上架结构进行刚强度分析对比,优化结果验证了该分析方法的有效性。     

水下航行器板壳结构阻尼设计方法

鱼雷壳体、潜艇外壳、自主式水下航行器(AUV)舱壁等薄壳结构的抗振保护和噪声控制是确保其可靠完成任务的重要指标,而上述薄壳结构又是由不同几何尺寸的板壳结构组合而成。本文利用模态阻尼比的提取方法对阻尼夹层板壳进行有限元计算,将阻尼减振结构应用到壳体设计上,并对不同阻尼结构、材料、厚度以及分布位置等方面的减振效果进行了分析计算,结果表明,该方法在航行体壳体减振设计方面具有很好的应用前景。     

复合阻尼结构减振参量的有限元仿真计算及优化分析

针对由约束阻尼结构和离散型阻尼器组成的复合阻尼结构,建立了有限元仿真模型,利用大型有限元程序NASTRAN对其进行了复特征值分析.与实验结果比较表明,所建立的有限元模型能较好地分析计算结构在不同方向上的减振特性.基于提出的有限元仿真模型,分别对复合阻尼结构的约束阻尼结构和离散型阻尼器进行了优化分析,得到具有更佳减振效果的复合阻尼结构.     

合金元素对镁合金阻尼性能影响的研究进展

简介镁合金的阻尼机理,在室温下主要为位错阻尼,在高温下除位错阻尼外还有晶界阻尼的贡献。综述合金元素对镁合金阻尼性能影响的研究现状,并展望阻尼镁合金材料的应用前景。指出通过引入新的阻尼机制或综合发挥多种阻尼机制的优点,获得兼具高强度高阻尼的结构功能一体化材料,将是未来高阻尼镁合金材料研究的重要方向。     

汽车空气悬架平顺性仿真研究

基于整车模型和路面模型,进行了空气弹簧麦弗逊悬架和螺旋弹簧麦弗逊悬架的仿真研究及电控空气悬架在不同路面下最优阻尼匹配特性的主动控制研究.结果显示,在减振器成本不大的情况下,空气悬架在汽车平顺性方面有很大优势,电控空气悬架的最优阻尼匹配特性的研究为其控制策略的研究提供一定的理论基础.     

不同频率下高分子材料动态力学性能预测

提出了用于描述高分子材料时温等效关系的简化方程,利用制备的聚氨酯弹性体材料检验了方程的合理性.利用关系式预测了7.5 Hz,44.9 Hz 和57.4 Hz下聚氨酯的阻尼性能,并制备了聚氨酯自由阻尼结构,测试了这些频率下结构的阻尼性能,结果表明预测结果是合理的.     

基于正交试验的火炮上架多工况结构优化设计

为提高某大口径火炮上架刚强度,建立了火炮上架和摇架结构3种典型工况的有限元模型,进行静态刚强度分析,找出原上架结构存在的问题。通过正交试验得到各子工况最优权重系数组合,利用拓扑优化方法,寻求最佳材料分布,重新设计上架立板形状,修改上架筋板布局,并运用尺寸优化方法确定上架主要板件的厚度尺寸。优化结果表明,在结构质量减小的情况下,该上架各工况刚强度均有不同程度的提高,整体结构更加合理,实现了火炮发射载荷的更合理传递。     

约束层阻尼对薄壁圆柱壳模态参数的影响研究

以一端约束和一端自由的薄壁圆柱壳为研究对象,研究了约束层阻尼对其模态参数的影响。为了充分了解其振动行为特点,通过有限元法初步获取了其固有频率和模态振型,并搭建了可以准确、高效地测试涂覆约束层阻尼前、后壳体结构模态参数的实验系统,提出了适合该类型阻尼薄壳结构模态参数的测试方法和流程。将约束层阻尼材料制成不同大小的环片形式,并准确获得了涂覆约束层阻尼前、后薄壁圆柱壳的各阶模态参数。基于上述测试结果,研究了约束层阻尼参数的改变对薄壳固有频率、振型和阻尼参数的影响程度,发现约束层阻尼会降低结构的固有频率,但可以有效提升壳体结构的阻尼特性。     

Topology Optimization in Damping Structure Based on ESO

The damping material optimal placement for the structure with damping layer is studied based on evolutionary structural optimization （ESO） to maximize modal loss factors. A mathematical model is constructed with the objective function defined as the maximum of modal loss factors of the structure and design constraints function defined as volume fraction of damping material. The optimal placement is found. Several examples are presented for verification. The results demonstrate that the method based on ESO is effective in solving the topology optimization of the structure with unconstrained damping layer and constrained damping layer. This optimization method suits for free and constrained damping structures.     

阻尼材料在现代鱼雷技术中的应用

阻尼材料以其良好的减振性能被越来越多地应用于武器研制上，本文简要介绍了阻尼材料的不同种类和各自特点，例举了阻尼材料在现代鱼雷设计中的广泛应用，提出了在未来鱼雷设计中应用阻尼材料的具体方法。     

一维弹道修正引信阻尼弹道系数的优化与仿真

分析了影响一维弹道修正引信阻尼弹道系数选取的主要因素,提出了弹道解算时间和最大射程修正量的确定是选取最佳阻尼弹道系数的前提.基于最佳阻尼弹道系数确定方法,对其选取过程进行了仿真.     

弹性阻尼体缓冲器冲击试验研究与分析

设计制造了一个弹性阻尼体缓冲器,进行不同高度下的冲击实验;利用实验结果对模型参数进行辨识,获得缓冲器的阻尼系数和速度指数,并对实验中的能量损失进行分析。阻尼力随时间的变化体现了较好的平台效应,具有良好的耗能特性,表明试验时测量活塞杆的位移信号并做微分运算是更为简单可靠的。     

嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料的动力学性能研究

建立嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料的有限元数值模拟模型,提出了用改进的应变能法分析该网格结构的阻尼特性;通过对比所得模拟数据与实验结果,表明该模拟方法的有效性,再用验证了的模型和方法分别研究了不同几何参数对整体结构模态损耗因子和频率的影响,相关结论对嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料的动力学性能理论预估具有重要指导意义。     

多支路互连式油气悬架刚度阻尼耦合特性研究

基于多支路互连式油气悬架刚度阻尼耦合特性,对同一行程阻尼非一致性问题进行了研究。在对该油气悬架连通结构形式及原理分析的基础上,建立了液压系统中阻尼阀、蓄能器及部分液压系统数学模型。通过软件仿真,观察比较了系统特性的变化,找出了同行程阻尼非一致性产生的原因,并分析了参数变化对同行程阻尼非一致性的影响。研究结果对互连式油气悬架阻尼半主动控制研究具有指引参考价值。