复杂柔性隔振系统研究概述

从研究对象,建模方法和评价指标三个方面阐述复杂柔性隔振系统,主要是浮筏隔振系统的研究概况。重点讨论隔振系统中的子结构弹性和隔振器的驻波效应;并讨论子结构方法,有限元法和功率流方法。     

基于一维等效模型的弹性平面索网隔振结构非线性振动响应特性研究

基于某型号卫星抑制动量轮扰动的需求,本文提出了一种新型的采用弹性平面索网对动量轮进行振动抑制的隔振结构,将扰动源动量轮组件与承力筒基础隔离,以减小传递到承力筒处的扰动能量,保证安装在承力筒上的敏感载荷正常工作。本文利用实验验证了该结构的隔振性能并且研究了附属部件的对隔振效果的影响。在对索网结构进行分析时,发现其具有非线性特性,为研究其响应,建立了索网结构非线性振动的一维等效模型,研究了其在受到简谐扰动力时的非线性振动特性;并且通过改变索网结构网格的疏密程度和预紧力等参数,研究其对索网振动特性的影响,从而指导结构的设计和参数优化。     

基于振动响应的隔振系统力传递率间接估算方法

工程中,常用振级落差和力传递率来表征隔振系统的隔振效果。振级落差可以由实验测得的隔振器上下端的振动响应,直接计算获取;相比之下,直接测量系统力在实际应用中存在诸多难点。为此,提出一种间接估算方法,以隔振器两端的振动响应作为输入,设备激励力及隔振器传递力,并通过有限元模型对该方法的正确性做出验证。相比于使用力传感器直接进行实验测试,该方法更为简洁,且能够对力传递率做出准确的估算,具有一定的工程实用价值。     

寿期末全尺寸燃料棒振动特性研究与验证

压水堆核电厂中，燃料棒流致振动磨损是燃料棒失效最主要的原因，对核电厂运行经济性、安全性有重要影响。建立一种能够合理表征燃料棒动力学特性的振动模型，是开展燃料棒流致振动磨损分析方法研究的基础。以压水堆燃料组件单根燃料棒为研究对象，考虑寿期末格架对燃料棒失去夹持作用、多跨支撑等影响因素，建立燃料棒有限元分析模型，研究寿期末效应对燃料棒振动特性的影响规律。为了验证模型，在模拟寿期末燃料组件骨架中开展全尺寸燃料棒振动特性测量试验，获得格架松弛条件下燃料棒振动响应。从分析和试验结果可以看出，建立的燃料棒振动模型能够很好地表征其振动特性。该模型后续可以用于指导核燃料组件的设计分析。     

三韧带手性结构的振动带隙特性

近年来，手性结构因其独特的几何形状和结构性能，而备受关注。Bloch定理被广泛应用于周期结构的研究之中，使用该方法对三韧带手性胞元的能带特性进行分析，并通过对手性结构模型的数值仿真，验证该方法的高效和正确性。结果显示，当振动频率处于结构的带隙范围内时，手性结构具有良好的振动衰减特性。由此进一步对手性胞元的几何形状进行参数研究，分析其对带隙的分布的影响，从而得到结论，适当地选择几何参数可以调节带隙的出现频率。     

水下复杂圆柱壳体结构流固耦合效应研究概述

针对水下复杂圆柱壳体结构流固耦合效应的研究对象,从无限长,有限长,双层圆柱壳体,加筋及有内部基座和内部复杂隔振系统等角度加以阐述;针对建模方法,介绍低频,中频段和高频段的建模方法,并介绍若干极具潜力的复杂壳体流固耦合建模方法。     

舱筏系统中隔振器多向阻抗的辨识

针对舱筏系统中的橡胶隔振器,构建由刚体质量块以及待测隔振器所组成的耦合系统模型。利用试验测得的系统整体及刚体质量块的导纳矩阵,采用子结构分解方法得到隔振器的多向阻抗矩阵。辨识结果与测试结果吻合较好,验证子结构分解法对隔振器多向阻抗辨识的有效性,为舱筏系统的精细化建模提供参考。     

曲梁周期结构隔振器特性研究

利用曲梁具有径向刚度和切向刚度耦合以及波形转换的特性,设计了具有低频宽频带隙的曲梁周期结构隔振器。该隔振器由多层面板-支撑曲梁结构构成。针对曲梁对边支撑的结构,推导了分析含有内部自由度的周期结构的能带结构以及利用子结构迭代法进行响应求解的一般公式,并进行了验证,该子结构迭代法特别适合于周期数较多的复杂周期结构的响应求解。对带隙起始频率和终止频率所对应的结构模态进行了分析。讨论了曲梁和面板结构参数变化对周期结构隔振器带隙结构的影响。并且对一对边支撑的曲梁周期结构隔振器进行试验研究,测得其原点导纳和传递导纳,验证了这种周期结构低频宽频带隙的存在和建模方法的正确性。     

利用波动法研究曲梁结构中的波形转换和能量传递

基于Flugge理论,建立了薄壁均质常曲率曲梁面内运动的6阶微分控制方程,得到了曲梁的频散特性曲线和6种波的轴向位移和径向位移的比值,推导了位移和内力响应的表达式以及物理域和波数域的变换矩阵。利用波的传递和反射矩阵对曲梁和半无限长直梁耦合时的能量传递系数和反射系数进行了求解分析。对于半无限长直梁中给定的拉伸波或弯曲波入射,得到了和频率,曲率半径和伸展角度相关的各种波传递和反射的能量系数表达式。数值结果表明,纵波和弯曲波在经过曲梁结构之后发生了波形转换,并研究了能量传递和反射系数随频率,伸展角度,曲梁曲率半径和截面尺寸比的变化。结果表明,无限长直梁和曲梁耦合系统中,低频时,经过曲梁反射和传递后的弯曲波和纵波会相互转化;高频时弯曲波和纵波都能够没有散射地通过曲梁而进行传播。为改善高频时曲梁中的能量衰减效果,研究了在曲梁结构中插入单个、多个中间支撑或阻振质量块时的能量传递和反射系数。结果表明,阻振质量块能够很好地阻止高频时曲梁中能量的传递,对于周期分布的多个阻振质量块,能量传递系数随频率的变化存在周期结构的阻带特征。这些研究结果为曲梁结构的设计提供定性的理论基础。     

基于频响函数综合的舱筏隔振系统灵敏度分析和优化＊

利用频响函数综合方法,推导了浮筏隔振系统连接点的位移,给出基座上的力和输入到基座的功率流对浮筏隔振系统的上、下层隔振器的刚度和阻尼的设计灵敏度表达式,并分别以最小化某一频段内输入到基座的功率流和传递到基座的力的均方值为优化目标,结合灵敏度分析方法,对上、下层隔振器的刚度进行了优化.优化结果表明,基于子结构灵敏度分析的方法是一种有效的优化方法,以最小化传递到基座的力的均方值为优化目标得到的隔振器的最优刚度不能同时使输入到基座的功率流有很大的衰减.