液压式动力反共振隔振器带宽分析

液压式动力反共振隔振器由大、小波纹管、惯性质量和并联弹簧构成,在特定频率的激励下,流体运动产生的惯性力和弹簧的弹性力相平衡从而实现反共振隔振,特别适用于对线谱振动的隔离。建立了两种液压式动力反共振隔振器模型,讨论了隔振带宽与惯性元件质量、放大比等参数的关系;给出了一种双层隔振器设计思路,基于最优化设计方法实现宽频带动力反共振隔振。     

《斜置弹性支承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、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,给出了隔振器纵向振动和弯曲振动导纳。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,隔振器高频共振形成驻波是系统功率流下降趋势变缓的主要原因。在中高频域,输人基础的功率流随倾斜角增大而降低。     

高速动车组牵引变流器振动特性及隔振优化研究

针对某型高速动车组车辆地板高频振动过大的问题,研究车底牵引变流器振动及内部悬挂隔振的影响。对牵引变流器进行了装车和车间振动试验,对其振动特性及安装在变压器与变流器柜体之间隔振器的隔振性能进行了理论和试验评估,提出了优化隔振器参数降低变流器振动的措施,并利用有限元和多体动力学软件对优化前、后的隔振效果进行了仿真对比计算。结果表明采用优化后的隔振器参数可大幅降低该牵引变流器的振动,且可避免共振风险。     

三参数隔振系统归一化模型及参数优化

三参数隔振系统较传统两参数隔振系统在共振峰和高频段表现更加优异。提出归一化的三参数隔振系统设计方法,给出了正弦激励以及阶跃激励下三参数隔振系统的时域响应解析形式。针对正弦激励,以共振峰和高频衰减率作为目标函数,进行多目标优化设计,针对单位阶跃激励,以调节时间和超调量为目标函数进行参数设计,相比于传统设计方法,能够给出同时满足目标函数的解,仿真算例验证了方法的可行性。     

流体微振动隔振器的热振耦合特性研究

隔振是一种航天器振动控制的重要方法,隔振器动力学特性的理论研究是隔振设计的重要基础。针对一种航天新型黏性流体微振动隔振器,基于非牛顿流体物理属性、隔振器宏观传热特性、运载火箭-卫星轴向振动特性,提出了发射段的隔振器及运载火箭-卫星-隔振器系统的非线性热-振耦合模型;通过自行设计基础激励试验测试平台,对不同环境温度下的流体阻尼系数和体积刚度系数进行测试,并将试验得到的阻尼、刚度数据输入隔振模型中进行仿真分析。研究结果表明,隔振系统具有时变性和非线性,流体黏性热导致共振频率漂移、共振幅值变化,隔振器性能与激励幅值、激励频率相关,需要采用新的"共振带"和"隔振带"的概念进行设计;理论模型和研究方法可为隔振器热振耦合特性评估、优化设计及工程应用提供理论依据和参考。     

准零刚度微振动隔振器的原理和性能研究

使用屈曲欧拉梁负刚度调节机构和线性隔振器并联,设计了一种准零刚度隔振器。该隔振器的特点是加载后,系统在平衡点位置的动态刚度为零,同时保留原线性隔振器的承载能力。使用更高阶的泰勒展开来简化系统的回复力,在激励幅值较大时提高了谐波平衡法的响应求解精度。通过求解零刚度隔振器和线性隔振器的力传递率,比较了两种隔振器的性能。结果显示,准零刚度隔振器具有比线性隔振器更宽的隔振频带以及更小的共振放大系数。随着激励幅值的减小,准零刚度隔振器性能变得更好,甚至出现无共振峰的全频段振动衰减。本文所设计的准零刚度隔振器为小幅值振动甚至微振动的隔离提供了新的思路。     

某型液压阻尼式隔振器的隔振效果评价

通过振动试验,对某型液压阻尼式隔振器的隔振效果进行评价.通过振动试验台产生正弦振动信号,在0.5～31.5 Hz频率范围内扫频,用两个加速度传感器分别拾取输入、输出加速度信号.运用DASP软件进行数据处理,获得从输入到输出的幅频特性曲线.运用半功率法对隔振器参数进行了估算,并对隔振器隔振效果进行了评价,认为选用该隔振器可行、有效.     

基于SMA的可变频隔振器设计与实验研究EI北大核心CSCD

运载火箭在发射过程中会经历复杂的动力学环境,而普通的隔振器无法做到对高频冲击振动进行抑制的同时避免对低频振动的放大。利用形状记忆合金(SMA)作为驱动器,结合金属橡胶的刚度对形变量敏感的特点,设计了一种可改变自身固有频率的隔振器。在实验研究不同参数的金属橡胶隔振特性的基础之上,选用合适的金属橡胶作为可变频隔振器的隔振元件,并通过实验对比隔振器变频前后的共振频率差异。实验结果表明,所设计的可变频隔振器的固有频率从60 Hz以下提高到110 Hz以上,满足设计要求。     

非线性三参数隔振器动力学特性研究

在保持三参数隔振器高频段良好的隔振效果基础上,采用X形结构引入几何非线性可有效抑制其谐振频段的动态响应。建立含X形结构的非线性三参数隔振器的动力学模型;采用谐波平衡法推导出其动态响应的解析表达式;通过与时域数值解和实验数据对比,验证了非线性三参数隔振器模型解析解的正确性。与传统两参数隔振器和传统三参数隔振器的力传递率相比,非线性三参数隔振器可以显著降低其谐振频率幅值;而高频区域的减隔振性能影响较小。讨论设计参数,如刚度比γ_1和γ_2、阻尼系数C_a、初始夹角θ_i、激励力幅值F_0对隔振系统传递特性的影响。研究表明,刚度比γ_1和γ_2,阻尼系数C_a和初始夹角θ_i可影响隔振器在谐振频率和高频区域的减隔振效果,激励力幅值F_0则对系统减隔振性能无影响。通过合理的参数选择,可使非线性三参数隔振器在谐振频率衰减效果优于传统三参数隔振器,且保证在高频区域的隔振性能不变。     

一种Stewart隔振平台的动力学建模及实验研究

提出一种采用石墨自润滑球铰连接的立方体构型Stewart隔振平台,6个支腿通过可转动的球铰与基础及载荷平台相连,每个支腿由音圈作动器与力传感器构成。在假设各支腿、基础及载荷平台均为弹性体的基础上,采用子结构频响函数综合法对Stewart隔振平台进行动力学建模,并通过FEM方法进行验证,给出内嵌反馈控制的隔振平台模型,对反馈控制效果进行仿真验证;在仿真分析的基础上,对隔振平台的被动隔振性能和内嵌反馈控制的主动隔振性能进行实验。结果表明,被动隔振在30~200 Hz频段内具有约-36 d B/dec的衰减率,主动隔振在3~100 Hz频段内可获得最大20 d B的幅值衰减,200 Hz,支腿力RMS值控制后下降75%~80%。     

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。     

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。     

某橡胶隔振器动静态性能计算及试验研究

针对某型橡胶隔振器中橡胶材料复杂的力学特性,研究了橡胶材料的双参本构模型,进行参数拟合.并利用有限元软件建立了隔振器的动静态性能计算模型,通过试验对计算模型进行验证.结果表明,隔振器的静变形和固有频率计算值与测试结果高度吻合,相对误差小于10％,证明了该模型计算精度高,为不同领域用非金属材料隔振器的设计奠定了基础.     

一种新型双腔隔振器动力学特性仿真与试验研究

双腔液固混合介质(SALi M)隔振器是一种适用于低频重载隔振的新型隔振器,它由主腔室、附加腔室、连通管道以及油液和波纹管弹性单元体组成的液固混合介质构成。根据连通管道中流体运动的动量方程建立隔振器非线性动力学模型,将非线性流体阻尼线性化,得出系统的等效刚度和阻尼表达式。理论分析和仿真结果表明,系统的等效刚度和阻尼具有复杂变化特性。连通管道内部油液流动受到流体阻尼力、管道内部液柱惯性力的综合影响,系统等效刚度可能会出现渐软、渐硬、振荡等复杂特性。运用MTS试验机测试隔振器在简谐位移激励下的刚度和阻尼特性,并搭建隔振试验系统。试验结果较好地验证了理论分析和仿真计算所得结论,为下一步的工程设计奠定了基础。     

SU型隔振器的设计和研究

本文介绍一种最新设计的ＳＵ型隔振器,其具有较好的隔振性能和良好的抗冲击性能。本文阐述了ＳＵ型隔振器的数学模型、结构参数优化、固有频率的理论设计计算,并进行了样品的静变形、固有频率、阻尼、最大冲击变形等一系列试验测量,结果表明理论计算一试验测试两者完全吻合,完全符合船用隔振器的使用要求,可广泛用于船舶设备和浮筏隔振抗冲击中。     

货梯曳引机结构传播的噪声治理

以某商住两用高层建筑内对居民影响较大的大型超市货梯曳引机噪声治理为例,在测量分析货梯机房及受影响住宅室内振动与噪声信号基础上,结合声源识别,提出对货梯曳引机采取隔振设计,降低结构传播至住宅室内噪声的工程措施,并对工程实施后的降噪效果进行实测。结果表明,隔振处理后,除共振区外,在5～1 000 Hz各1/3倍频程上隔振器上、下振动加速度级差为15.0～32.4 dB,隔振效率为82.2 %～97.6 %;机房内曳引机通过建筑结构传播至住宅室内的噪声,在63～2 000 Hz各倍频程上声压级降低8.9～21.4 dB,其中以250 Hz所在倍频程声压级降低量为最大,最终消除了居民相关噪声投诉。     

基于Matlab的切纸机小波除噪隔振研究

建立了切纸机刀床的力学模型,分析了主动隔振的原理及特点,利用试验测试法和试验模态分析法确定刀床的固有频率和阻尼比.根据隔振原理以及系统的各个固有参数确定隔振器的类型、参数、材料和结构,通过振动测试的方法,对振动切纸机的隔振效果进行检测.结果表明,设计的隔振装置能有效地阻止刀床的振动沿拉杆向机架传递,隔振效果明显.     

两种悬置元件的对比试验研究

目的 为有效隔离某大功率军用柴油机的振动对车架及车体的影响。满足装车可靠性,要求合理选用高效减振装置以减少发动机的振动和噪声。方法 针对两种悬置元件－橡胶减振器和钢丝绳减振器,为预测装车后减振器的隔振性能和发动机的振动情况,分别对它们进行了静态特性、模拟装车后的动态特性和发动机台架振动烈度试验。结果 通过试验对两种悬置元件进行了对比、分析。结论 通过对比分析,初步估计采用钢丝绳减振器可以较橡胶减振     

爆炸塔炸药空爆振动衰减及对邻近建筑影响试验

基于2.5 kg TNT当量爆炸塔实验场地,设计3组不同炸药量(1.0 kg、1.5 kg、2.0 kg)、4种不同药包悬置高度(0.5 m、1.0 m、1.5 m、2.0 m)的空爆振动试验,研究爆炸塔内不同炸药量距地面不同高度裸露药包爆炸振动的衰减规律及对邻近建筑物和仪器设备的影响规律。结果表明:振动持续时间在0.3 s左右,质点振动主频主要集中于21~30 Hz之间;距爆心水平距离小于14 m时,水平径向振动速度衰减速率比垂直方向快;大于14 m时,垂直方向振动速度衰减速率快。轻气炮厅的地基结构自身经过隔震处理具有良好的隔震效果,爆炸塔内试验炸药量越大、药包悬置高度越高,隔震效果越好;通过在邻近建筑物第一、二层相同位置的测试结果发现,第二层的振动速度出现振动放大现象,这种现象随药包悬置高度增加而降低,随炸药量增加而增大。依据爆破安全规程(GB6722—2014)的标准,三组试验爆炸塔内空爆振动不会对周围建筑物及轻气炮造成损害。     

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。