新型钢丝绳隔振器力学性能试验与仿真研究

钢丝绳隔振器被广泛运用在舰艇设备隔振抗冲击领域。针对传统钢丝绳隔振器拉伸性能较差的缺点设计了新型可双向压缩钢丝绳隔振器,在保持钢丝绳隔振器原有隔振效果的基础上,进一步提升了隔振器的抗冲击性能。振动和冲击试验得到新型钢丝绳隔振器的固有频率约为10.6 Hz,动刚度约为57 606 N/m,冲击隔离率在82.5%以上。多体动力学软件ADAMS数值模拟与试验结果验证了新型钢丝绳隔振器具有较好的抗冲击性能。新型钢丝绳隔振器的迟滞模型可简化为双线性模型。该研究为提升舰艇设备抗冲击性能提供了一种有效的技术手段。     

冲击荷载下YGG型钢丝绳隔振器耗能特性研究

基于YGG型钢丝绳隔振器,建立单自由度隔振系统的力学模型,并推导系统的能量方程,获得隔振系统受到冲击荷载后各种能量的传递、消耗和分配情况,从能量的角度揭示单自由度隔振系统消极隔振的耗能本质。通过对计算结果的分析,研究YGG型钢丝绳隔振器在冲击振动过程中,输入总能量、隔振器的初始预压缩量、配重与轴向力大小等因素对各种能量分配和钢丝绳隔振器耗能特性的影响规律,并求得YGG-8 kN型钢丝绳隔振器的轴向和侧向耗能能力。     

用爆炸式冲击试验台研究钢丝绳隔振器冲击特性

采用了一种新型的爆炸式冲击试验台，对HGGS-200型钢丝绳隔振器的冲击特性进行了试验研究。结果表明，在舰艇冲击环境下，钢丝绳隔振系统能有效的降低传递给负载压缩时的加速度幅值，但拉伸时的加速度幅值降低较少。其在承受冲击载荷时，在冲击载荷脉宽不变的情况下，随着冲击载荷幅值的增加，隔振器吸收的能量增大。     

钢丝绳隔振器冲击特性试验研究

采用气缸式冲击模拟台对钢丝绳隔振器进行了冲击特性试验研究，介绍了试验系统及测量方法。在比较符合舰船实际冲击环境的情况下，获得了钢丝绳隔振器压缩和拉伸方向完整的特性曲线。试验结果分析表明，钢丝绳隔振器表现出明显的冲击软化现象，其冲击刚度特性小于静刚度和动刚度，而且它具有大阻尼耗能特性，是比较理想的抗冲元件。     

O型钢丝绳隔振器动态迟滞模型参数识别方法研究

针对O型钢丝绳隔振器具有非线性弹性刚度、非对称迟滞动态特性,采用改进的归一化Bouc-Wen模型并基于该模型对钢丝绳隔振器动态特性参数识别方法进行研究。提出新的简单有效的两阶段识别方法进行参数辨识研究。通过数值仿真与周期性加载试验相结合方法对所提方法进行验证。结果表明,参数识别方法可准确有效识别出O型钢丝绳隔振器模型参数,且试验迟滞曲线与识别模型迟滞曲线吻合较好。     

橡胶钢丝绳隔振器冲击特性试验研究

冲击刚度及阻尼是隔振器的重要参数,对隔振系统设计起重要作用。采用落锤式冲击方法对橡胶钢丝绳隔振器的冲击刚度及阻尼进行测试。将负载质量的加速度时间曲线转化为隔振器的迟滞回线以求解其冲击刚度及等效阻尼,并用多项式对冲击刚度进行拟合。不同工况下的数据结果表明:橡胶钢丝绳隔振器的弹性恢复力与隔振器的变形在小变形情况下基本呈线性关系,且随着冲击位移的增大而呈三次函数关系;整个冲击过程的等效冲击刚度正比于冲击过程的初始冲量;但其阻尼系数随最大变形量先增大后减小。上述结论对橡胶钢丝绳隔振器的工程选型及应用具有指导作用。     

钢丝绳隔振器等效刚度的一种分析计算方法

钢丝绳种类繁多,本文给出了钢丝绳隔振器设计中的最主要参数多股钢丝绳抗弯截面惯性矩的一般公式,并在此基础上,进一步给出了钢丝绳隔振器受压时的等效静刚度近似计算公式。试验和计算对比表明钢丝绳隔振器受压时的等效静刚度近似计算公式还是相当准确的。     

拱形钢丝绳隔振器冲击特性研究

为提高舰船电子设备的生命力和舰艇的战斗力,设计研制了一种新型隔振抗冲击隔振器--拱形钢丝绳隔振器.文章首先介绍了拱形钢丝绳隔振器的结构形式以及应用背景,并探讨了钢丝绳隔振器的设计方法和力学模型,以及设计过程中对阻尼特性和固有频率的确定原则.通过静动态性能试验和冲击试验研究,拱形钢丝绳隔振器在国内达到先进水平,适合在船舶、航空、航天及车辆等行业推广应用.     

钢丝绳隔振器非线性特性分析

为了减少车辆振动对驾驶员的不良影响,采用钢丝绳隔振器来作为驾驶座的悬挂装置。围绕车身—隔振驾驶座—驾驶员系统,针对钢丝绳隔振器的非线性静动特性开展研究。通过对钢丝绳隔振器的加载试验,可以了解隔振器的恢复力与变形的关系,同时获取恢复力迟滞迴线的数据。为此专门建立了一套钢丝绳隔振器特性测试方法,并将多项式拟合分析运用到非线性参数识别中,这样就可以系统准确的分析钢丝绳隔振器的各种特性。根据实测数据,并考虑钢丝绳隔振器的实际使用条件,按照质量-弹簧-阻尼(阻力)力学模型辨识出隔振系统的相关参数,再根据振动理论建立相应的系统运动微分方程,采用线性加速度法,分析了钢丝绳隔振器体系在不同频率下所具有的非线性动态特性,理论分析曲线和实测数据非常吻合,试验和分析表明:这样的测试分析方法,在钢丝绳隔振器的静力特性描述方面是准确可靠的,在动态特性的模拟分析方面也是正确可信的。作为一项实用技术,已经使用在车辆隔振驾驶座产品中。     

钢丝绳隔振器在大型机械设备的振动冲击隔离设计中的应用

通过对大型变流机组的隔振设计说明了钢丝绳隔振器的非线性特点，以及选用时如何考虑它的非线性影响，并使隔振系统在振动和冲击两方面同时满足要求。指出只有恰当地选用才能使钢丝绳隔振器的优势体现出来。还讨论了隔振器的非线性给机组运行、起动和停机操作带来的影响。     

非线性橡胶隔振器的冲击响应特性研究

为了研究非线性橡胶隔振器的冲击响应特性,考虑到阻尼非线性特性的影响,建立一个8参数的非线性响应力参数模型,由此描述橡胶隔振器的冲击响应力与位移的迟滞回线特性。选择某型渐硬型橡胶隔振器为研究对象,采用跌落式冲击实验方案获得不同工况下的橡胶隔振器冲击响应,以及不同冲击速度、冲击脉宽下的冲击刚度变化规律。通过最优参数的拟合,结果表明实测响应与模型预测值已基本相近。     

温度对橡胶隔振器力学性能的影响

在隔振器的设计选用中,有必要考虑温度对分动箱隔振器的力学性能影响。开发一套安装橡胶隔振器的试验夹具,把夹具和隔振器都安装在带有温控箱的疲劳试验机上,直接测试隔振器在不同温度下的力学性能。开展3个环境温度下的试验,研究环境温度和橡胶垫振动中的温升对隔振器的动刚度和阻尼系数的影响。结果表明温度对隔振器力学性能有较大影响,温度的升高,分动箱隔振器的动刚度和阻尼系数逐渐减小。该方法可广泛应用于测试不同温度下各类橡胶隔振器的力学性能。     

弹性限位器对双层隔振装置抗冲击性能影响分析

对于采用隔振装置的设备,在一定冲击作用下,设备的相对位移响应较大,可能超过了设备外接管路的变形能力,甚至超过了隔振器本身的变形范围。因此,在保证设备加速度响应的前提下,须在隔振装置中使用限位器以限制设备和隔振器的最大相对位移。以带有弹性某双层隔振装置的设备为研究对象,以非线性弹簧单元模拟限位器,采用直接积分法计算并分析上、下层限位器本身以及上、下层限位器参数（刚度、间隙）的变化对隔振装置的影响,最后得出有意义的结论并用于指导设计。     

BE型橡胶隔振器冲击极限载荷研究

采用试验方法对BE型橡胶隔振器的冲击极限进行探索,获得隔振元件的冲击极限及极限载荷下的破坏模式。通过有限元软件ABAQUS,采用Marlow模型模拟橡胶材料,对BE型橡胶隔振器的抗冲性能进行数值模拟,无论极限载荷还是隔振元件的破坏模式,数值结果均与试验结果吻合较好,表明该数值方法能有效模拟隔振器的抗冲性能,是研究橡胶隔振器冲击极限载荷的一种有效手段。     

新型近等强度高阻尼航天载荷隔振器研究

针对某航天载荷,设计出一种新型的具有近等强度、高阻尼、兼顾冲击保护等特点的航天载荷隔振器。考虑到安全性对于航天应用尤为重要,在隔振器支架的设计中引入了等强度理论,将应力集中现象显著降低,与未应用等强度设计的结构相比,安全系数提高了0.4倍。在隔振器阻尼材料的设计中,应用阻尼材料能量耗散理论及Rongong修正模态应变能方法,设计了新颖的梳状剪切型阻尼结构。这种结构使隔振器具有高等效阻尼比。同时,所设计的隔振器等效阻尼比处于最佳冲击衰减性能的范围。最后,通过由30个隔振器组成的隔振系统的正弦扫频与随机振动试验验证了隔振器能有效抑制中低频共振,衰减宽频带上随机振动。     

复合型承载橡胶隔振器的综合性能

大多数橡胶隔振器由于承载方式单一,无法同时满足承载能力和隔振效果的要求。复合型承载橡胶隔振器充分发挥橡胶材料的优点,可同时承受多种载荷,兼顾各方面的性能要求。通过对复合型承载隔振器进行有限元仿真计算和静动态、超载、抗冲击及隔振效果等各项性能试验,得出该型隔振器的主要性能特点,计算和试验结果满足设计要求。结果表明复合型承载橡胶隔振器可满足较强承载要求,具有良好的隔振抗冲击效果,且在相反方向受力时,可以表现出相同的特性。     

橡胶隔振器系列化设计方法研究

推导了橡胶隔振器静刚度与结构参数、材料硬度的关系式，结合有限元分析技术，提出橡胶隔振器的系列化设计方法并给出应用实例。该设计方法用以指导如何有效地调整各设计参数，实现橡胶隔振器系列化产品的快速开发。