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。     

钢丝绳减振器非对称迟滞模型的参数分解识别研究

针对钢丝绳减振器垂向非对称迟滞特性的理论描述需要，提出了非对称迟滞模型的参数分解识别方法。采用这一方法进行试验曲线的模型参数识别，并依据具体识别过程对原有模型的不足之处做了局部修改。根据参数识别结果，获得试验曲线的数学模型，并运用数值计算方法得到模型相应的理论曲线。理论与试验的曲线比较表明，分解识别方法能获得较为理想的识别结果，对原有模型的修改是符合实际的。     

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。     

钢丝绳减振器垂向不对称迟滞特性分析

为了分析结构形式对钢丝绳减振器垂向迟滞特性的影响,建立了无干摩擦作用的简化结构模型,并进行结构力学计算。采用无量纲化方法实现了理论计算曲线与试验曲线的比较。结果表明,垂向迟滞特性的非线性弹性恢复力源于横置螺旋结构的几何大变形,它导致垂向迟滞曲线随变形发生不对称变化。最后,针对不对称迟滞模型,分析迟滞特性的结构调制过程,具体包括各调制项与结构载荷特性的关系,以及各调制项的功能作用。     

橡胶隔振器动态特性计算方法的研究

填充橡胶材料的动态特性与预载、激振频率和激振振幅等相关.采用模型叠加方法,建立了用于计算的由填充橡胶材料制造的橡胶隔振器动态特性的弹性-粘弹性-弹塑性模型.其中,弹性模型用于表征橡胶隔振器的弹性部分,粘弹性模型用于表征橡胶隔振器动态特性与激振频率的相关性,弹塑性模型用于表征橡胶隔振器动态特性与激振振幅的相关性.对一试片进行静动态性能实验,得到其静、动刚度和滞后角,由其拟合得到了弹性、粘弹性、弹塑性模型的参数.计算了一动力总成橡胶隔振器的动态特性,并与实验结果进行了对比分析.结果表明.采用的弹性一粘弹性一弹塑性模型可以较好地表征橡胶隔振器动态特性的振幅相关性和频率相关性.其计算方法,可以用于橡胶隔振器动态特性的设计计算.     

非线性隔振器阻尼特性研究

对一类迟滞非线性隔振器进行研究,提出了动力模型的建模方法,用此方法建立了钢丝绳隔振器的动态模型,由所建模型重构恢复力－位移回线并与试验回线比较,结果表明：理论回线与试验回线吻合好,用此模型研究这类隔振器的非线性阻尼特性,研究表明：这类隔振器的阻尼随振幅和频率变化,阻尼成分丰富,既有粘性阻尼,又有干摩擦阻尼和“高阶”阻尼。该模型能很好地描述这类非线性隔振器的阻尼特性,这为设计多个宽频工作区来兼顾缓冲、隔振奠定了动力学基础。文中提出的建模方法适用于有非线性特性的隔振、减振器材的建模和刚度及阻尼特性的研究。     

金属橡胶动力学建模及参数识别

根据金属橡胶材料的作用机理,提出了一种非对称弹性粘性阻尼双折线迟滞恢复力的模型,利用材料试验机的位移加载控制原理,对其进行了傅立叶级数展开,并设计了一种分离参数的识别算法,经过对实测数据的计算,识别精度较高,能满足工程上分析金属橡胶弹性元件动态特性的需要。     

基于超弹性、分数导数和摩擦模型的碳黑填充橡胶隔振器动态建模

碳黑填充橡胶隔振器（以下简称＂橡胶隔振器＂）的动态特性与预载、激振频率和激振振幅相关。实验测试了一橡胶隔振器的动态特性,建立了基于超弹性、分数导数和摩擦模型的橡胶隔振器动态特性的非线性模型,其中超弹性模型用于描述橡胶隔振器的弹性,分数导数模型用于表征橡胶隔振器动态特性的激振频率相关性,摩擦模型用于表征橡胶隔振器动态特性与激振振幅相关的特性,文中论述了建模方法和参数辨识方法。有限元分析获得橡胶隔振器的静态力-位移曲线,利用测试得到的橡胶隔振器在大振幅、低频激励下的力-位移关系,拟合得到橡胶隔振器动态模型中摩擦模型的参数,利用测试得到的橡胶隔振器在小振幅、高频激励下的力-位移关系,拟合得到橡胶隔振器动态模型中分数导数模型的参数。利用建立的模型和拟合得到的参数计算分析了橡胶隔振器动态特性的振幅相关性、频率相关性和预载相关性,并与实验结果进行了对比分析。分析结果表明,建立的模型可以较好的描述橡胶隔振器的动态特性。     

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。     

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.     

隔振器广义弹塑性力学模型建模与应用研究

钢丝绳隔振器是一种最常用的干摩擦隔振器。它具有强非线性,性能重复性很差,通常解析法很难为之建模。应用广义弹塑性模型对具有干摩擦特性的钢丝绳隔振器进行了力学建模。模型物理概念清晰,建模过程简单,可以很好地解释和描述钢丝绳隔振器的静刚度渐软特性和动刚度的振幅依赖性。以HGGS-1200钢丝绳隔振器为例,说明了建模过程及试验验证。证明这一模型同时符合静态、振动和冲击试验结果,能够较准确地描述钢丝绳隔振器的力学特性。该方法可从易于得到的静态试验结果直接获取钢丝绳隔振器振动和冲击特性,具有较高的工程应用价值。     

钢丝绳减振器准静态非对称迟滞模型参数识别

由于钢丝间存在着干摩擦作用,钢丝绳减振器具有明显的非线性迟滞阻尼。现有文献中钢丝绳减振器迟滞模型的参数识别大都是基于初始零变形情况下给出的。实际上,在隔振系统中减振器是在承载作用下,此时已有一定的初始变形。钢丝绳减振器具有强非线性,相对于不同初始变形的迟滞曲线中的参数是不同的。为此,基于钢丝绳减振器额定荷载下的实验迟滞曲线,考虑高阶刚度和可能出现的多种阻尼成分,通过参数识别给出钢丝绳减振器额定荷载下的准静态非对称迟滞模型。结果表明：理论回线与试验回线吻合,该模型能很好地反映钢丝绳减振器的准静态非线性刚度和阻尼特性。     

橡胶隔振器动态特性的本构研究

以FS-2-80橡胶隔振器为研究对象,进行了动态特性的试验研究和本构研究。试验研究得到了隔振器力-位移迟滞曲线。采用M-RT本构模型对隔振器进行了本构行为研究,考虑了频率、动态位移幅值的影响,通过与实验结果的比较分析,表明该模型能较好地描述该隔振器的动态本构行为。基于M-RT模型,分析得到了动刚度、动态阻尼与幅值、频率之间的关系,说明隔振器在低幅值下动态特性具有非线性。     

减震器橡胶连接件的动态特性实验研究以及参数识别

麦弗逊悬架中,为了提高乘坐舒适性,减震器和车体之间采用橡胶 钢零件作为弹性连接.为了更好地研究此橡胶连接件对汽车悬架垂向动态特性的影响,对其垂向动态特性进行实验研究.根据其在汽车中的实际使用情况,在MTS 810万能材料试验机上对其动态特性进行了测试.汽车在行驶过程中的频率范围多在1～12 Hz之间,因此将动态测试实验的频率范围设置在相同的频率范围内.在实验的基础上,基于双折线恢复力的迟滞回线模型,建立了橡胶连接件的动态数学模型,将其迟滞回线分解为一次弹性恢复力、三次弹性恢复力、线性阻尼力和双折线恢复力,并对建立的恢复力模型中的参数分批进行识别,提高了弱参数项的识别精度.通过与实验曲线对比,仿真得到的模型曲线与实际测试曲线吻合得较好,尤其对于阻尼力相对较小的系统,满足实际工程计算的要求,为研究橡胶对悬架动力学的影响奠定了良好的基础.     

2.5维C/SiC复合材料弹性参数不确定性识别方法研究

提出了一种2.5维C/SiC编织复合材料弹性参数不确定性识别方法。采用刚度平均法获得复合材料等效弹性参数理论预测值。选取对结构动态特性影响较大的3个弹性参数E11,E22和G12作为待识别参数;在确定性识别结果基础上,采用拉丁超立方体采样构造随机试验样本,开展不确定性参数识别方法仿真研究。仿真结果表明,针对考虑弹性参数不确定性的2.5维C/SiC复合材料,采用所提出的方法能够准确识别材料弹性参数的均值与标准差,建立反映实际结构动态特性统计意义的精确动力学模型。     

GS2型钢丝绳隔振器极限冲击载荷研究

采用试验方法对GS2型钢丝绳隔振器的极限冲击载荷进行探索,隔振器发生较大永久变形时隔振器达到冲击极限。此外,基于通用有限元软件ABAQUS对GS2型钢丝绳隔振器的抗冲性能进行数值模拟,并与试验结果进行比较,取得较好的效果,这为类似钢丝绳隔振器的抗冲动态特性研究提供了一种简单、合理的工程设计借鉴。     

橡胶隔振器非线性动态特性建模及实验研究

针对某精密仪器的橡胶隔振器（以下简称隔振器）进行了动态特性研究。通过对橡胶超弹性材料进行有限元建模分析,得到隔振器的硬非线性刚度特性,并以此特性为基础提出了隔振器非线性动力学模型的建立及求解方法,仿真计算了隔振器动态响应并对所设计的隔振器进行了实验研究。实验结果不仅说明所设计的隔振器具有良好的隔振缓冲能力,而且验证了隔振器非线性动力学模型的正确性及有效性,为进一步研究隔振器及承载设备的工作状况提供了基础。     

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。     

钢丝绳弹性联轴器特性建模

提出一个钢丝绳弹性联轴器特性的数学模型，该数学模型能很好地描述钢丝绳弹性联轴器的迟滞非线性特性。分析表明，钢丝绳弹性联轴器具有软刚度和阻尼大的特性，有利于抑制船舶轴系的振动。     

复合结构气囊隔振器动静态特性试验研究

为进一步降低气囊隔振器垂向刚度,提高中高频隔振效果,同时适当减小横向刚度以衰减沿此方向的振动传递,设计提出了一种复合结构气囊隔振器(CSAS)。它在原有气囊下端串联硬弹性层形成叠层结构;开展了静态和动态试验,并分别用多项式拟合法和椭圆法计算静刚度和动刚度。试验结果表明:串联硬弹性层后气囊气压与承载之间的线性关系并没有改变;垂向动、静刚度和固有频率均小幅下降,横向动、静刚度则大幅下降。