聚氨酯软质泡沫塑料(什锦类)的隔振性能

聚氨酯泡沫塑料是目前常用的塑料制品,分为软泡沫塑料和硬泡沫塑料.本文主要讨论聚氨酯软质泡沫塑料(什锦类)的隔振性能.为了了解这种材料的隔振性能,我们在常温条件下,在块状材料的厚度方向进行了竖向振动的隔振试验,试验主要包括:1.在几种预压静荷重下,测量材料在不同频率下的动态应力-应变关系,以了解材料的阻尼特性.2.在不同的荷重和材料厚度情况下,测量材料隔振系统在不同输入条件下的高频绝对传递率关系,以了解材料的刚度特性.     

基于非对称复合材料层合板的准零刚度隔振系统

提出了基于正交铺设复合材料层合板的准零刚度隔振系统。采用理论分析与有限元方法研究了有残余热应力的正交铺设复合材料层合板的双稳定特性及负刚度特性。发现层合板具有负刚度特性的变形区间随层板厚度增加而逐渐变窄。正交铺设复合材料层合板在其厚度略厚于失去双稳定特性临界厚度时具有准零刚度特性。利用准零刚度正交铺设复合材料层合板构造了简单的隔振系统,研究其在中心加速度激励下的加速度传递幅值,并与线性隔振系统的隔振效果进行比较。结果显示该准零刚度隔振系统固有频率低于线性隔振系统固有频率,加速度传递峰值小于线性隔振系统,有效隔振频率范围宽于线性隔振系统。     

非线性刚度非线性阻尼隔振系统功率流研究

针对非线性阻尼、非线性刚度隔振系统效果评价问题,引入功率流作为评价非线性隔振系统的关键参数。水平弹簧提供负刚度使得隔振系统具有高静态低动态刚度特性,水平阻尼提供系统的非线性阻尼。运用谐波平衡法分析系统强非线性振动的功率流,探讨非线性刚度和非线性阻尼对隔振系统功率流的影响。研究表明,非线性刚度能够拓宽系统隔振频带,非线性阻尼能够保持较优高频隔振性能。最后,在单层隔振基础上,展开双层非线性隔振系统功率流特性研究。结果表明:系统中每一层非线性刚度的加入均可以有效拓宽隔振频带,降低高频处功率流传递率。系统中每一层非线性阻尼的引入均可以降低第一阶共振峰峰值,得到更好的隔振效果。     

非线性迟滞阻尼对隔振系统力传递特性影响

为提高系统隔振性能,研究摩擦阻尼在几何非线性条件下产生的迟滞阻尼(结构阻尼)对力传递特性影响。区别于传统单自由度隔振系统,采用含基础质量影响的两自由度无约束隔振系统模型进行阻尼力特性研究。用平均法求解运动方程,获得系统频率-响应幅值方程,以此导出系统力传递率及力位移传递率表达式。理论结果表明,质量、阻尼与激励频率为影响传递率主要因素。与粘滞阻尼相比,迟滞阻尼隔振效果更好,不仅能降低共振区响应,亦能改善高频区隔振性能。对运动方程进行扫频激励下数值仿真,获得力传递特性数值解。结果显示仿真结果与理论结果吻合良好,几何非线性阻尼隔振系统具有良好隔振性能。     

基于正负刚度并联的新型隔振系统研究

分析了正负刚度的概念，提出了通过正负刚度弹簧并联实现超低频隔振的新方法．并联负刚度弹簧不但显著降低了隔振系统的固有频率，同时也改善了系统的阻尼特性，提高了隔振系统产生高频内共振的频率．对所研制的正负刚度并联隔振系统进行的大量试验研究表明：由于并联了负刚度弹簧，隔振系统固有频率从6Hz降低到0．75Hz。隔振能力明显提高．     

海绵乳胶等材料隔振系统的高频传递特性及系统参数的确定

一、海绵乳胶等材料隔振系统的高频传递特性 海绵乳胶、玻璃纤维和一般天然橡胶是工业上常用的隔振材料。为了了解这些材料的隔振性能,我们对这些材料的块状形体在厚度方向进行了垂直振动的绝对传递率试验。试验表明,这些材料——荷重隔振系统在大于系统共振频率的高频段上,其表征系统隔振性能的绝对传递率比共振绝对传递率相同的简单系统的相应绝对传递率要高。这里,简单系统是指参数为常数的弹簧和粘性阻尼器并联组成的系统。试验的部分结果画     

黏弹性阻尼隔振系统动力分析与优化设计

旨在研究具有频率依赖性的黏弹性阻尼隔振系统的动力特性及优化设计。引入分数阶导数开尔文模型建立能够考虑黏弹性阻尼材料频率依赖性的隔振系统数学模型;提出无量纲黏弹性影响系数,基于泰勒级数求解特征方程,得到激励频率影响下的隔振系统自振频率和等效阻尼比;最后,优化弹性单元与黏弹性单元的刚度比,实现隔振系统在宽频带和峰值频率下的较优隔振效果。研究结果表明:相比于具有同等静态刚度的线性隔振系统,黏弹性阻尼隔振系统具有更高的阻尼比,较宽的隔振曲线放大区,相对较高的自振频率;可通过优化弹性单元与黏弹性单元的刚度比获得较优的系统隔振效率,最优数值取决于隔振目标。     

圆环非线性隔振设计和动力学研究

根据特定形状弹性结构力?形变的非线性关系实现准零刚度隔振是一种更为直接的方法。利用弹性圆环弯曲变形来获得准零刚度,与此同时,通过添加水平弹簧和水平阻尼,引入非线性刚度和非线性阻尼。建立隔振系统动力学模型,运用直接运动分离法,给出了设计的频率响应和位移传递率的表达式,并对解析结果进行了数值验证,讨论了水平刚度和水平阻尼对位移传递率的影响。结果表明,优化水平弹簧刚度可以使隔振频率带宽扩大,而优化水平阻尼可以同时实现共振抑制和高频隔振。     

基于主动阻尼的屈曲梁准零刚度隔振技术研究

准零刚度(QZS)隔振系统具有高静刚度-低动刚度的特性,能够对低频振动进行有效抑制,而主动阻尼能够显著降低系统的共振峰值同时保持系统高频传递特性不变。因此,将准零刚度隔振系统与主动阻尼相结合,可以有效提升系统的超低频隔振性能。以屈曲梁准零刚度隔振器为研究对象,基于系统动力学模型,引入主动阻尼控制策略,通过理论分析研究了主动阻尼对屈曲梁准零刚度隔振系统传递率的影响,并利用SIMULINK工具开展扫频、正弦和随机扰动条件下的屈曲梁准零刚度-主动阻尼隔振系统仿真研究。仿真结果表明:在超低频段(≤0.1 Hz)该系统能够产生8~32 dB的隔振效果;在高频段(≥10 Hz)隔振效率不低于36 dB,且对随机扰动响应的隔振效率为36 dB。     

柔性基础双层隔振系统隔振效果评价的研究

在考虑基础柔性的情况下,用由机械阻抗给出的评价参数来评价双层隔振系统的隔振效果无法直观地反映基础的刚度对隔振效果的影响。本文建立柔性基础双层隔振系统力学模型,从力传递率、插入损失、振级落差、传递功率流率和插入功率流率五种隔振效果评价参数的定义推导并给出了它们的物理参数表达式,这些表达式可以直观地反映基础的刚度对隔振效果的影响。并以一个双层隔振系统的实例,分别就基础刚度取值对力传递率、插入损失、振级落差、传递功率流率和插入功率流率随激振频率变化的规律的影响,得出结论：对于柔性基础双层隔振系统,五种隔振效果评价参数对隔振效果的评价结果,受基础刚度的影响各有不相同,用力传递率评价的评价结果差异较小,用插入损失和插入功率流率评价的评价结果有一些差异,用振级落差和传递功率流率评价的评价结果差异较大。     

柔性基础双层隔振系统隔振效果评价的研究

在考虑基础柔性的情况下,用由机械阻抗给出的评价参数来评价双层隔振系统的隔振效果无法直观地反映基础的刚度对隔振效果的影响。建立柔性基础双层隔振系统力学模型,根据力传递率、插入损失、振级落差、传递功率流率和插入功率流率5种隔振效果评价参数的定义推导并给出它们的物理参数表达式,这些表达式可以直观反映基础刚度对隔振效果的影响。并基于一个双层隔振系统的实例,分别分析基础刚度取值对力传递率、插入损失、振级落差、传递功率流率和插入功率流率随激振频率变化的规律的影响,得出如下结论:对于柔性基础双层隔振系统,5种隔振效果评价参数对隔振效果的评价结果受基础刚度的影响各不相同,用力传递率评价得到的评价结果差异较小,用插入损失和插入功率流率评价得到的评价结果有一些差异,用振级落差和传递功率流率评价得到的评价结果差异较大。     

柴油发电机组双层隔振的分析与试验研究

分析柴油发电机组双层隔振系统的动力学特性,分析不同质量比、刚度比的双层隔振系统的传递特性,分析表明对于双层隔振系统应降低上层隔振器的刚度而增加下层隔振器的刚度;应减少公共底座和柴油发电机组的质量比,以有利于提高减振效果.通过对柴油发电机组双层隔振装置的实船测量分析验证上述分析结论的正确性.     

基于Timoshenko梁理论的斜置隔振系统功率流特性分析

针对工程中常见的斜置隔振装置,建立了复杂振源激励、粘弹性斜置支承与基础梁结构三维耦合隔振系统动力学模型。把隔振器模化为Timoshenko梁,给出了梁纵向、弯曲振动导纳。引入粘弹性分数导数模型来描述粘弹性隔振器的动态特性,并考虑隔振支承多维波动效应,推导了耦合系统动态特性传递矩阵及功率流表达式。数值模拟计算表明,粘弹性隔振器是频率相关的;隔振器高频共振形成驻波是输入系统功率下降趋势变缓的主要原因;在中高频域,输人基础的功率随倾斜角增大而降低。     

Duffing型隔振的力传递率及跳跃现象的理论分析

摘 要：针对隔振器中普遍存在的非线性特性,以立方非线性恢复力作用的单自由度隔振系统为例,用谐波平衡法求解非线性隔振系统固有频率附近的主共振响应,根据Routh-Hurwitz稳定性判定定理,从理论上说明主共振响应的幅频特性曲线族上垂直切线点的轨迹曲线所包围的区域为不稳定区域。推导出了隔振系统跳跃频率和力传递率的计算公式。计算表明隔振系统力传递率出现跳跃、滞后、以及稳定和不稳定现象,且隔振传递力中的高频谐波分量的影响很小。隔振系统的阻尼、非线性恢复力系数和激励幅值对共振区域的力传递率有影响,对频率低于共振频率区域的力传递率没有影响,其中仅阻尼对频率高于共振频率区域的力传递率有影响。还给出了力传递率小于1的起始频率计算公式。     

柔性基础上非线性隔振系统的动力学分析

建立柔性基础非线性隔振系统的理论模型，用频率变化的正弦波模拟波浪的激励作用，船体看作是一个柔性梁，船体与安装部件之间采用非线性隔振支承。运用谐波平衡和Newton迭代方法对模型进行近似理论求解，并采用功率流对系统隔振效果进行评价，讨论了非线性刚度、阻尼以及波长的变化对功率流传递的影响。分析结果表明，刚度和波长越大隔振效果越差，低频段增大阻尼有利于隔振，高频段增大阻尼隔振效果急剧下降。     

变刚度隔振系统动力特性及仿真

为了研究多级变刚度隔振系统的振动规律,建立变刚度弹簧结构振动分析模型,推导对于变刚度弹簧的理论解析解表达式,计算不同刚度情况下结构强迫振动的时域和频域振动曲线,比较不同频段的变刚度弹簧和定刚度弹簧的振动情况,并对全频段的振幅有效值和力传递率进行计算,根据经济性、减振效果、力传递等方面对变刚度减振结构的特性做出分析。结果表明在保证结构强度的前提下,变刚度结构在低频段的减振效果明显好于定刚度结构,在隔振区的振动效果也明显好于同等强度的定刚度结构,同时二级弹簧还有负向限位的作用。此变刚度结构对于工程中一些刚度变化的减振结构有一定的工程指导意义。     

立方速度反馈控制的准零刚度隔振器动力学特性分析

针对传统线性被动隔振系统中存在降低固有频率及提高承载力、抑制共振峰值及改善高频传递特性这两对矛盾,本文采用斜置弹簧作为负刚度调节机构与正刚度弹性元件并联组成准零刚度隔振器,并将立方速度反馈控制策略引入到准零刚度隔振器的主动控制中。采用多尺度法求得受控系统的主共振、亚谐共振响应,利用Sylvester结式法获得系统不发生跳跃现象的临界激励幅值和跳跃频率并研究系统的传递特性。与线性隔振系统相比,准零刚度隔振器具有高静低动刚度特性,能提高系统的承载力并降低固有频率。与被动隔振系统相比,采用立方速度反馈控制的准零刚度隔振器主共振峰处的幅值及亚谐共振存在区域逐渐减小,力传递率共振峰处的幅值降低且高频传递特性得到有效改善,对提高准零刚度隔振器的隔振性能具有理论指导意义。     

橡胶热氧老化条件下不同预载的压缩机隔振脚垫动态特性研究

揭示热氧老化条件下不同预载的隔振脚垫动态特性机理是空调器压缩机隔振系统匹配的关键所在。该文引入Peck模型表征热氧老化因子,并运用包含热氧老化因子的分数导数Kelvin-Voigt摄动模型和Coulomb摩擦摄动模型分别描述其频率依赖性和振幅依赖性,建立了考虑变预载影响的隔振脚垫热氧老化-动态特性模型。进一步辨识了不同预载条件下的模型参数,通过试验数据验证了模型的正确性,创新提出了刚度转变点和刚度转变频率的概念以更好地描述服役后变预载、变振幅工况下橡胶隔振脚垫的软化效应。为深入研究空调压缩机与隔振脚垫的刚度匹配与橡胶配方的优化设计奠定理论基础。     

辅助气室连通的空气弹簧隔振系统隔振特性研究

基于气体能量微分方程,建立了由两个辅助气室相互连通的空气弹簧组成的隔振系统传递率数学模型.该模型描述了阻尼比ξ、流量系数比λ、主/辅气室容积比N三者与传递率之间的对应关系.由此精确分析了辅助气室相互连通对隔振系统垂向平动y和绕重心转动θ这两个自由度隔振特性的影响,结果表明:辅助气室相互连通对y自由度隔振性能没有影响;合理匹配λ和ξ,可使系统θ自由度超低频隔振性能提高30dB,合理匹配λ和N,系统θ自由度的谐振区隔振性能可提高20dB且高频隔振性能保持不变.     

短型浮置板轨道系统隔振性能研究

将浮置板轨道结构视为一个隔振黑匣子,定义质量比、刚度比、阻尼比例系数三个无量纲系数以反映该隔振系统的物理特性,以欧拉梁模型模拟钢轨,以刚体模型模拟短型浮置板,推导该系统的运动方程;用傅氏变换的方法将其从时间--空间域转换到频率一波数域,改变三个比例系数,研究系统传递特性(弥散方程及传递率)的变化,从而深入探讨短型浮置板轨道结构形式的变化对系统隔振效果的影响.