利用增量模态叠加法计算带限位器隔离系统非线性冲击响应

舰船机械设备冲击隔离技术研究是一个较为复杂的综合性问题，特别是安装限位器之后，使得隔离系统不能作为线性系统来处理，因而在冲击响应计算时就不能直接采用模态叠加≯和基于机械振动模态理论和响应谱的动态设计分析方法（DDAM），需要探索新的计算方法。论文将增量模态叠加法推广应用于带有限位器的多层隔振系统的冲击响应计算之中。计算结果与冲击试验结果基本一致，说明采用增量模态叠加法计算浮筏隔离系统的冲击响应是可行的。论文利用增量模态叠加法计算分析了限位器安装位置及其参数对冲击响应的影响，结果表明，安装在浮筏隔振系统不同位置上的限位器，将会对机组和筏体的最大加速度和最大位移响应产生不同的影响。     

带限位器单层隔振系统冲击响应研究

在舰艇设备中,通常采用隔振系统来吸收冲击所带来的能量,为了限制设备受到冲击载荷时发生过大变形,隔振系统通常带有限位器。以单自由度单层隔振系统为研究对象,采用时域有限元分析方法,分别对带有不同阻尼限位器的隔振装置受到水下爆炸载荷冲击下的响应进行数值仿真研究,计算得出隔振系统在冲击载荷作用下的相对位移响应和绝对加速度响应,分析了限位器参数对冲击响应的影响,旨在为舰艇设备抗冲击性能设计及性能评估提供参考。     

带限位双层隔离系统冲击响应计算方法研究

为了限制隔振系统在受到冲击载荷时位移超过允许范围,通常在隔振系统中安装限位器。以带限位双层隔离系统为研究对象,提出坐标平移的方法,以不同刚度段的虚拟平衡点为原点建立新的坐标系,分段建立线性方程。采用模态叠加法对冲击方程进行解析求解,进而利用MATLAB仿真来计算冲击响应,设计了带限位器的试验装置与仿真结果进行对比。研究结果表明：通过坐标平移法建立的线性方程具有标准形式,可以通过模态叠加法直接进行求解;仿真计算结果与试验结果具有较高的一致性,证明了所建立的模型的正确性。     

舰船设备冲击隔离系统优化设计计算

本文首先把舰船设备冲击隔离系统简化为一个具有六自由度的单刚体冲击隔离系统。其运动微分方程采用状态空间法来描述，刚体的动态响应则采用直接积分法——龙格一库格法进行计算。最后提出并采用有约束非线性规划方法进行冲击隔离系统的优化设计计算。     

线性冲击隔离系统的抗冲击性能及参数优化研究

对单自由度线性冲击隔离系统的最优抗冲击性能进行了理论研究,推导了抗冲击性能指标J1和J2之间的关系,获得了最优参数的表达式,为线性冲击隔离系统的设计提供了理论基础。     

冲击渐进振动系统的双参数分岔分析

建立了冲击渐进振动系统的力学模型。分析了激振器和缓冲垫发生碰撞的类型,以及滑块渐进运动的条件。给出了系统可能呈现的四种运动状态的判断条件和运动微分方程。通过二维参数分岔分析得到在(ω,l)-参数平面内各点处,系统呈现的周期振动的类型。详细分析了1/1和2/1基本碰撞运动的分岔特点,以及系统参数、冲击速度和滑块渐进率之间的关联关系。1/1基本碰撞运动经周期倍化分岔产生2/2周期振动,经虚擦边分岔或多重滑移分岔产生2/1基本碰撞运动。2/1基本碰撞运动经实擦边分岔,虚擦边分岔或多重滑移分岔产生3/1基本碰撞运动。由于p/1(p=1, 2)基本碰撞运动的虚擦边分岔,使得p/1基本碰撞运动在向稳定的(p+1)/1基本碰撞运动转迁的过程中出现一个中间过渡区域。此外,在一定参数条件下,系统呈现1/1基本碰撞运动的概周期运动和周期泡现象。     

瞬态响应计算中主控参数对响应影响的分析

以冲击载荷作用下的悬臂平板为例，分析了非线性瞬态响应计算的响应计算中时间长，重新形成刚阵与平衡迭代的时间步数，收敛误差及平衡迭代交数限等五个主要控制参数对响应计算的稳定性，计算精度和时间的影响，计算使用ＡＤＩＮＡ程序，结果表明；在重新形成刚阵及平衡迭代的时间步数小于３的条件下，可得到满意、稳定的计算结果。     

带限位器的浮筏隔振系统的冲击响应分析

研究带限位器浮筏隔振系统力学模型及在基础冲击激励下的响应,应用多刚体系统动力学理论,首先给出了带有限位器的浮筏隔振系统在局部坐标系下刚度矩阵表达式,然后在总体坐标系下建立了浮筏隔振系统的运动方程,采用纽马克直接积分法计算带限位器的浮筏隔振系统在基础冲击激励下的运动响应,并结合工算例进行讨论,得到了有意义的结论.     

某抗冲椅冲击响应计算及试验分析

舰艇在受到非接触爆炸冲击时,会对艇员生命安全构成严重威胁。通过对某款抗冲椅进行多方向多强度的冲击试验,定量检验抗冲椅的缓冲性能,并建立抗冲椅的有限元模型,采用耦合计算的方法,进行冲击响应的模拟,提出优化设计建议。     

斜支承弹簧系统跌落冲击响应及影响因素分析

以斜支承弹簧系统为研究对象,建立了跌落冲击条件下系统无量纲非线性动力学方程。利用龙格-库塔数值分析方法求解动力学方程,讨论了无量纲跌落冲击速度、系统支承角及阻尼等对系统响应的影响。研究表明,随着无量纲跌落冲击速度的增加,系统位移响应峰值和加速度响应峰值增加;随着支承角的减小,位移响应峰值增大,加速度响应峰值减小;阻尼对系统响应影响显著,对系统加速度峰值影响存在最佳阻尼比,最佳阻尼比随系统支承角减小而减小。通过适当地选取阻尼比及支承角可有效地改善系统的抗冲击能力。     

船舶浮筏隔振系统冲击响应的时域计算

舰艇特别是潜艇在战斗条件下的主要威胁来自水中非接触性爆炸,选用抗冲击性能好的设备和对设备采取冲击防护措施可以保证艇上设备的安全性,即这些措施可以限制冲击作用时设备与基座之间的最大相对位移以及设备的最大加速度,使用隔振装置就是一种较好的冲击防护措施.因此在隔振装置的设计阶段必须对其抗冲击性能进行校核,从而保证隔振装置的抗冲击性能.各种有限元分析软件例如MSC.NASTRAN软件可以应用于隔振装置的抗冲击性能校核.应用MSC.NASTRAN软件及其前后处理模块MSC.PATRAN对旅游船上柴油发电机组浮筏隔振装置进行有限元建模和分析,首先对筏体和浮筏隔振系统模型进行理论模态分析和计算,且计算结果和试验结果吻合较好;接着对浮筏隔振系统模型进行瞬态响应分析,从而考核该装置的抗冲击能力.以旅游船浮筏隔振装置为分析对象的目的在于探讨舰艇浮筏隔振装置抗冲击性能校核的时域计算方法,分析计算方法可用于舰艇隔振抗冲装置抗冲击性能的分析计算.     

利用实验获得的加速度计算系统的冲击响应

本文采用直接输入实验获得的加速度作为激励,推导了冲击响应的力学模型和计算公式。对箱装体和机组模型进行实验模态分析,并和计算结果进行了比较。     

舰用变压器冲击响应计算

变压器是舰船电力系统的重要组成部分,其可靠性对于舰艇的生命力和战斗力有着非常重要的影响。利用ANSYS软件建立了某舰用变压器的有限元模型。通过对有限元模型进行结构振动模态分析,分析变压器的固有振型特性,验证模型的合理性。研究舰用变压器的冲击载荷,对变压器模型进行瞬态响应分析计算,得到变压器应力最大时刻和应力最大位置,并进行抗冲击载荷分析,有利于舰用变压器抗冲击性能的进一步研究。     

冲击响应谱绝对校准研究中冲击响应谱的计算方法

介绍了应用于冲击响应谱绝对校准中的冲击响应谱的计算方法,该方法的实现基于MATLAB编程语言,即通过MATLAB中的仿真直接求解单自由度二阶微分方程的数值解以获得冲击响应谱的绝对复现.     

基于LabVIEW的冲击响应谱(SRS)计算系统

本文研究设计了一种基于Lab VIEW的冲击响应谱(SRS)计算系统。具体介绍了冲击响应谱(SRS)计算原理,以及系统主程序的设计思想。软件操作简便、耗时短,针对不同的脉冲信号该系统可迅速计算其冲击响应谱,为产品冲击试验中的抗冲击分析提供了前提。     

三次非线性包装系统关键部件冲击响应影响因素分析

研究考虑易损件的三次非线性包装系统在半正弦脉冲激励下的冲击特性。建立二自由度非线性产品包装系统模型,得到冲击动力学方程并数值求解。讨论了频率比、质量比、缓冲垫阻尼、连接部阻尼、脉冲激励幅值和系统参数对系统冲击响应的影响规律,结果表明,各参数对系统冲击响应加速度峰值、最大变形量影响显著,研究结论为产品包装设计提供科学依据。     

限位器对隔振系统抗冲击性能的影响

水面舰艇特别是潜艇在战斗条件下的主要威胁来自水中爆炸物的非接触性爆炸,选用抗冲击性能好的设备和对设备采取冲击防护措施可以保证艇上设备的安全性,使用隔振装置就是一种较好的冲击防护措施。对于通常的隔振装置,在一定的冲击作用下,设备的相对位移响应较大,可能超过了设备外接管线的变形能力,甚至超过了隔振器本身的极限变形能力。在隔振装置中使用限位器可以有效地限制设备的最大相对位移。通过对弹性限位器各参数(工作间隙和刚度)对隔振系统抗冲击性能(设备的最大加速度和最大相对位移)的影响的探讨,提出了限位器各参数的确定方法。对浮筏隔振系统中限位器的参数进行设计,应用MSC.NASTRAN 软件对具有限位器和没有限位器的浮筏隔振系统冲击响应进行计算,分析了限位器对浮筏隔振系统抗冲击性能的影响。     

铝蜂窝夹层板低速冲击响应及损伤模式的参数化影响

以铝蜂窝夹层板为对象,通过低速落锤试验及包含面板、胶层及蜂窝的细节仿真模型,探究了蜂窝胞元直径、蜂窝壁厚、面板厚度及冲头半径参数影响下低速冲击响应曲线及损伤模式的变化情况,确定在试验工况下的3种损伤模式：芯层屈曲、芯层剪切及夹层板穿透,其中芯层剪切模式具有更好的吸能分布。结果表明：蜂窝胞元直径与蜂窝壁厚对冲击响应与损伤模式具有类似的影响,面板厚度增加可以较大程度地提升抗冲击性能,冲头半径的大小会显著影响损伤模式。在此基础上建立与上述参数相关的损伤模式极限载荷公式,绘制相应的损伤模式图,为铝蜂窝夹层板的抗冲击设计提供参考。     

爆炸冲击下悬挂系统性能验证及参数分析

基于地雷爆炸冲击环境下悬挂系统抗爆炸冲击性能的研究日益受到关注。针对某特种车辆在爆炸冲击环境下悬架系统的缓冲吸能性能进行研究,通过模态分析与模态试验对比验证有限元模型的准确性;建立整车爆炸环境,利用有限元仿真的方法对比分析防雷板加速度、车身底板加速度、假人小腿受力峰值,验证悬挂系统对车辆防护性能的作用。通过改变钢板弹簧刚度和弹簧阻尼系数进行悬挂系统参数分析。研究发现:无悬挂系统和有悬挂系统相对比,假人小腿受力峰值增加了57.3%;钢板弹簧片数为3时,假人小腿受力分别比2、4片时减少5.4%、6.4%。仿真结果表明了悬挂系统在地雷爆炸冲击环境下具有吸能缓冲的作用,且悬挂系统刚度影响整车的抗爆炸冲击能力。