泡沫材料动刚度及阻尼系数的声阻抗管测量方法研究

提出了泡沫材料动刚度和阻尼系数的声学测量分析模型,建立了相应的实验测量系统。对2种铝板泡沫缓冲结构的动刚度和阻尼系数进行了实验测量和计算分析,结果表明:可以根据声阻抗的测量结果,分析计算得到泡沫材料的动刚度和阻尼系数;铝板泡沫缓冲结构中铝板的质量越大,相应的共振频率越低,共振峰值也越高;对于泡沫材料相同、铝板质量不同的铝板泡沫缓冲结构,通过声阻抗曲线得到的动刚度及阻尼系数分别基本相同;考虑泡沫材料质量的影响,可以得到更准确的计算结果。     

用复合隔振系统改善海绵乳胶等材料的高频隔振性能

试验表明,海绵乳胶、玻璃纤维和某些橡胶等材料隔振系统,其高频隔振性能普遍降低.为了模拟这类材料隔振系统的高频传递特性,文章提出了刚度随频率平方增加的变刚度系统,如图一所示.图一中弹簧刚度由两部分组成,第一部分为常数k_0,第二部分mω~2与振动圆频率的平方成正比,比例系数为m.图中其它参数的意义与普通简单隔振系统中的相同.适当选择m值,变刚度系统能在一定频率范围内较好地模拟上述材料隔振系统的高频传递特性,理论计算与     

耦合吸振器的正负刚度并联系统的隔振性能研究

基于动力吸振原理,设计了耦合线性吸振器的正负刚度并联隔振系统。建立了系统的动力学方程,运用平均法进行解析求解,推导了动态响应频域解析解和传递率表达式,数值分析了吸振器的质量、刚度和阻尼对耦合系统隔振性能的影响规律,并与正负刚度并联系统进行了比较。结果表明,选择合适参数的吸振器,可在保有正负刚度并联系统的优良隔振性能的基础上,降低一定频域内被隔振体的振幅,减小系统起始隔振频率,扩大隔振频带宽,改善低频隔振效果。     

二维均质弹性地基Duxseal材料主动隔振研究

交通、机器运行、爆炸、打桩及其他人类活动会产生地面振动,不可避免地引起环境振动污染。提出一种具有优异阻尼性能的新型隔振减振材料—Duxseal——用于主动隔振以减少环境振动污染。基于二维半解析边界元法,编制计算程序,计算半空间均质弹性地基中Duxseal不同宽度、厚度及顶面距地表深度时地表水平位移振幅、竖向位移振幅和振幅衰减系数。分析了Duxseal参数变化对地表位移振幅的影响,并与WIB主动隔振进行了对比分析。此外,为验证Duxseal在自由场中的隔振性能,在某高速铁路试验段进行了一系列现场实测。计算结果表明,在竖向激振作用下,采用Duxseal材料作为主动隔振屏障能够有效地降低地表位移振幅;与WIB主动隔振不同,Duxseal材料只有在合理的宽度、厚度和较大的埋深条件下,才能达到理想的隔振效果;在一定范围内增加Duxseal材料的宽度、厚度或埋深,均可有效提高Duxseal材料的隔振效果。     

基于高速图像测量技术的缓冲材料缓冲性能的表征

有效表征缓冲材料的缓冲特性对于优化设计缓冲包装十分重要。采用动态缓冲系数表征材料的缓冲性能是一种非常有效方法。基于动态压缩实验和高速图像测量技术,测量了发泡聚乙烯缓冲材料冲击过程中的动态应力—应变曲线,由此得到不同应力水平情况下单位体积的动态变形能和动态缓冲系数,从而直接表征了泡沫材料的动态缓冲性能,为缓冲包装设计提供了重要的基础数据。     

拖曳声纳阵隔振模块性能计算分析

在现代反潜、海洋水文和资源勘探测量中，拖曳线列阵声纳得到了越来越广泛的应用。为了进一步提高拖曳式声纳的工作性能，必须在声阵模块前、后插入性能优良的隔振模块。本文利用有限元法计算分析了隔振模块在水下的隔振性能。计算表明：隔振模块的隔振性能与其长度、阻尼、所受到的拉力和激振力有关。其中隔振模块的长度是影响隔振效果的主要因素。随着隔振模块长度的增加，其隔振效果将变得越来越好。在长度、阻尼、激振力相同的情况下，拉力小时隔振效果较好。在其他条件相同时，激励频率越大，隔振效果越好；阻尼越大，隔振效果越好。在相同拉力和激振力作用下，隔振模块的隔振效果的起始频率随隔振模块的长度增加而减小。     

地铁致某近代建筑振动分析及减隔振措施研究EI北大核心CSCD

地铁运行引起的振动通过土层传播,会对邻近建筑物产生不利影响。以某地铁沿线近代历史保护建筑为背景,依据建筑结构参数及土层实测数据建立“隧道⁃土体⁃保护建筑”精细化三维数值模型,并结合振动响应预测分析方法对地铁运行时建筑物振动响应进行评估。从振源减振及过程阻振两方面对其减振效果进行量化分析和参数优化研究。结果表明:在未采取减隔振措施的情况建筑物振动超限,优化轨道类型的减振效果最为显著,使用弹性长枕轨道时结构Z振级可降低8.2~11.2 dB;使用钢弹簧浮置板轨道可使结构Z振级降低14.9~18.9 dB。过程阻振措施中,隔振墙的隔振性能对墙体材料特性最为敏感,深度及厚度其次;其中EPE泡沫材质墙体隔振效果最优,可使结构Z振级降低10.6~11.5 dB,水平速度峰值约75%;增加隔振墙厚度及埋深在一定程度上提升了隔振性能,但隔振效果增量不显著。提出了一种快速计算隔振墙隔振效果的预测方法,该研究可为类似工程的振动分析以及减隔振措施设计提供参考依据。     

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。     

蜂窝纸板的隔振缓冲性能测试

为了保护产品在流通过程中不因受到振动和机械冲击而破损,必须对产品施行隔振缓冲包装,所以,研究隔振缓冲材料的动态力学特性是非常必要的.本文通过不同厚度的蜂窝纸板的隔振和静态压缩性能测试,获得了动态缓冲曲线和振动传递率曲线,为蜂窝纸板在隔振缓冲包装中的应用提供了基本数据,为隔振缓冲包装设计提供有用的依据.     

微波炉产品的隔振缓冲性能研究

目的降低微波炉及其内部元件因运输过程中的振动冲击而受到损坏或发生故障的可能性。方法分析微波炉产品的结构特征,研究微波炉产品包装系统的隔振缓冲性能,建立六自由度包装系统(包括沿着x,y,z等3个方向的平动以及绕着x,y,z等3个方向的转动)的隔振缓冲力学模型及动力学方程。结果采用计算机数值模拟的方法对隔振系统的振动响应进行模拟计算,得到加速度峰值为1.1131 m/s2;在理论建模的基础上,制作了微波炉包装系统的实验装置,通过振动实验得出实际加速度峰值为1.2901 m/s2,与计算机模拟结果的误差为11.08%,误差在工程允许范围内。结论提出的包装系统隔振缓冲设计和评价方法理论可靠,能为微波炉产品的隔振缓冲包装设计提供理论依据和有效参考。     

含三次非线性位移的粘性阻尼干摩擦隔振系统振动特性的实验研究

在分析库仑摩擦阻尼双线性滞迟模型的基础上，通过试验建模和参数辨识，得到了无记忆恢复力亦为非线性力的动力学模型。金属橡胶粘性阻尼隔振系统对正弦基础激振的响应计算表明：在相对位移振幅ym较大的情况下，必须考虑无记忆恢复力中位移三次非线性的影响；而在ym较小时，位移三次非线性的影响可以忽略不计。金属橡胶粘性阻尼隔振系统的振动试验表明：粘性阻尼隔振系统的一阶共振频率随激励的逐渐增强而逐渐减小并趋于稳定；其一阶共振放大比随激励的增强先减小后增大，但变化的幅度不大，在激励较小时表现出明显的“软化”非线性动态特性，在较大激励时仍具有较好的隔振缓冲性能，验证了试验建模的结果。研究结果表明，金属橡胶精细结构材料具有很强的阻尼耗能作用，对恶劣环境下各种仪器设备的振动保护非常有利。     

精密可控震源隔振系统参数优化设计

针对精密可控震源压重在激振作业中振幅过大会导致震源下传能量减小及信噪比降低,而隔振系统对震源压重的振动情况有较大影响,对隔振系统参数进行了优化设计。结合机械系统动力学及半无限空间理论建立震源振动动力学模型,采用压重振幅放大系数作为压重振动幅值大小的评价指标,分析压重振幅与隔震系统参数之间的关系,并利用MATLAB软件分别分析隔振系统刚度、阻尼比等关键参数对它的影响;分析发现隔振系统刚度与阻尼比在激振过程中对压重振幅有着较大的影响,不合理的参数设计会使压重剧烈振动甚至发生共振。在此基础上,基于坐标轮换法设计了相应的优化算法,并得到了扫描频宽范围内不同压重质量下隔振系统刚度和阻尼比的最优参数组合。研究结果表明：优化后的精密可控震源隔振系统压重振动幅值在整个扫描频宽内波动显著减小,振幅最大值较优化前减小了75%。研究结果为精密可控震源隔振系统设计提供了参考和指导,为提升震源能量传递率及信噪比提供了一种新思路。     

聚氨酯泡沫垫层隔振系统的数值模型

从聚氨酯隔振垫层的粘弹性本构关系出发,通过数值分析的方法,对垫层隔振系统的动力学试验进行模拟计算,结果显示:垫层隔振系统在各种频率的周期性外载激励下,其隔振力与位移都表现出典型的迟滞非线性特征,与试验所得结果有相同的变化趋势,表明计算模型和方法可行.以此为基础,可对垫层隔振系统的动力学特性进行更多的数值研究,为此类隔振器的动力学设计和动力优化提供理论依据和实践方法.     

一类非线性二自由度弹簧振子的动力学仿真研究

目的研究二自由度正切型系统的动态特性,为缓冲包装设计提供理论依据。方法建立一类正切非线性缓冲系统二自由度振子模型,采用数值仿真手段讨论质量比、频率比、易损件阻尼、缓冲材料阻尼等对振子变形响应的影响规律。结果质量比和频率比对最大变形影响非常小,缓冲材料阻尼对最大变形的影响最显著,是控制材料变形的主要因素。结论通过改变缓冲材料的阻尼来控制缓冲垫的变形,完成相应的缓冲包装设计。     

边界摩擦条件下含有预紧的对合碟簧隔振单元的振动特性

为研究对合碟簧的摩擦对隔振单元振动特性的影响,设计了一种存在预紧的对合碟簧隔振单元,建立了考虑边界摩擦条件下对合碟簧组的刚度模型。通过准静态加载试验验证了该刚度模型的正确性;并提出了该碟簧隔振单元的非线性动力学模型,应用平均法对对合碟簧隔振单元的自由振动进行分析,得出影响系统自由振动频率的各项因素;对基础激励下对合碟簧隔振单元的受迫振动进行分析计算。结果表明:在小位移振动条件下,该碟簧隔振单元可近似等效成非线性黏性阻尼系统,且附加支持力系数仅影响系统脱离频率,刚度三次项系数值的选取越大越不利于系统隔振;在大位移振动条件下,计算得到了系统存在异常跳跃状态与全频域内传递率系数T′d≤0状态,并说明这两种状态与黏性阻尼系数以及附加支持力系数间的联系。     

某直升机主减传动系统振动能量传递特性研究

基于超单元方法和节点有限元法建立考虑轴系柔性和机匣柔性的齿轮-转子-机匣耦合系统动力学模型,推导了各类齿轮副的啮合关系,以直升机主减速器为研究对象,通过振动响应试验验证了模型的有效性。从振动能量的角度研究耦合和不耦合柔性机匣两种情况下,齿轮副作为振动激励源时系统模型中产生的多级齿轮激励现象和作为传递结构时对振动能量的传递特性。研究结果表明:耦合机匣后,各级齿轮振动能量贡献占比的极值点数量减少,与目标点相邻的齿轮激励源在该节点处振动能量贡献占比整体上升,不相邻的齿轮激励源在该节点处能量贡献占比整体下降;齿轮啮合刚度和啮合阻尼比的增加会提高齿轮副对振动能量的传递能力,啮合误差的增加会降低其对振动能量的传递能力,而耦合柔性机匣会放大齿轮啮合特性对其振动能量传递能力的影响。     

振动特性参数对单自由度系统振动响应的影响

目的 为研究弹簧刚度、阻尼比和振动偏心距离不同振动特性参数对单自由度线性系统振动响应幅值的影响。方法 首先采用单因素实验,研究弹簧刚度、阻尼比和振动偏心距离对单自由度线性系统振动响应幅值的影响;在此基础上,通过采用Design Expert 11.0软件的响应面法实验（三因素三水平实验）研究不同振动特性参数交互作用对振动响应幅值的影响,建立振动响应幅值的二次多项式回归数学模型,并对减振幅值进行优化。结果 通过实验分析得到,各因素对振动响应幅值的影响强弱顺序,阻尼比>弹簧刚度>振动偏心距离;建立了检测点的响应方程,检测点的回归方程决定系数为0.981;得到多目标参数优化结果,弹簧刚度为2.009 N/mm,阻尼比为0.1,振动偏心距离为12.38 mm。结论 实验结果与预测值接近,说明此响应面法得到的数学回归模型具有一定的可靠性,该研究可为缓冲包装参数设计提供参考。     

预压缩气垫包装系统静力及动力学特性研究

目的 以柱形气垫包装系统为研究对象,建立静力及动力学模型,对静态压缩、自由振动和基础激励受迫振动特性进行研究。方法 建立气柱压缩力数学模型,并通过试验、仿真验证模型,通过建立预压缩柱形气垫包装系统力学模型,研究静力及动力学特性。结果 预压缩量和充气压力越大,包装系统固有频率越高。在包装对象宽度定值约束下,选取多个小直径气柱,固有频率更高,且薄膜应力更小。在基础激励下,包装系统固有频率处存在共振峰值,对高频域气垫表现出了较好的减振特性。结论 所建立的静力压缩模型与试验、仿真结果较吻合,所建立的动力学模型合理,结果准确。     

疲劳振动对蜂窝纸板承载力和缓冲性能的影响

对蜂窝纸板进行疲劳振动实验,测定分析振动次数、加速度对蜂窝纸板承载力、缓冲性能的影响,并与未振动纸板进行比较.结果表明,随着振动次数和振动加速度的增加,蜂窝纸板剩余屈服应力减小,缓冲系数增大,蜂窝纸板的缓冲性能有所下降.缓冲包装设计时,应考虑疲劳振动对蜂窝纸板衬垫缓冲性能的影响,以确保实现预期缓冲包装的要求.