基于橡胶硬度的隔振器性能判定

分析同一类型橡胶隔振器硬度与静刚度之间的内在关系,用实验方法建立某型隔振器硬度与静刚度的函数关系;讨论刚度对隔振器性能的影响,提出基于原位测定橡胶硬度判定橡胶隔振器实时性能的无损检测方法.     

橡胶隔振器老化寿命的预测

橡胶材料一旦发生老化,橡胶隔振器的刚度和阻尼参数将会逐渐偏离设计值,隔振器的隔振抗冲性能也即受到直接影响.通过对橡胶材料加速老化试验方法的研究,找到了适合橡胶隔振器的老化寿命定量评估方法.这种方法可在工程设计和应用中对橡胶隔振器进行寿命预估,从而保证舰船设备的安全性和隔振器使用的经济性.     

橡胶隔振器动态性能试验改进方法

橡胶隔振器作为舰艇上的主要抗冲击设备,其抗冲击性能直接关系到设备的安全。详述了橡胶隔振器的主要性能参数及其表征意义与相互关系,描述了动态性能试验的测试原理和几种测试方法,给出了自振衰减方法的试验装置原理与试验方法。以橡胶隔振器为试验对象,利用改造前和改造后的试验装置进行动态性能试验,并对试验结果进行分析对比。指出影响动态性能试验结果的几种关键因素主要是拉杆刚度、扣环刚度和非刚性连接,并提出了对试验装置的改进措施。     

金属橡胶隔振器隔振性能的实验研究

金属橡胶隔振器是由金属丝相互缠绕模压成型的,它具有隔振性能好、易制成各种形状、重量轻、刚度可调节等优点,因此,在舰船机械领域具有广泛的应用前景.文章根据金属环形隔振器弹性模量的计算方法,利用环形金属橡胶隔振器的弹性迟滞回线近似得到的平均刚度,推导出环形金属橡胶隔振器弹性模量的计算公式,并得到了实验验证.此外,本文还通过实验分析了金属橡胶隔振器各个参数对其隔振特性的影响,得出了一些有用的结论.     

钢丝绳隔振器用于船舶主机隔振

船舶主机隔振通常使用橡胶隔振器，而钢丝绳隔振器用于主机隔振，目前国外尚无报道。现研究用钢丝绳隔振器解决16PA6STC柴油机主机的隔振问题。柴油机重量大，安装尺寸有限，目前单个钢丝绳隔振器的承载能力有限，因此提出了钢丝绳隔振单元的概念，即是将三个已成熟的HGGS—1200型钢丝绳隔振器组合成一个隔振单元，整机用10个单元，避兔了研制承载能力更大的新型钢丝绳隔振器的风险。用功率流方法对隔振装置的性能进行了理论评估，并进行了试验研究。结果表明：在潮试阻抗的有效频率范围内，功率流传递率估算与实测的振级落差总的趋势一致，说明功率流估算对设计有指导意义；另外，基础的弹性对隔振单元隔振效率的消弱作用非常显著，应尽量加大基础刚度。研究结果表明钢丝绳隔振器用于船舶主机隔振可行。     

国外舰船隔振器研究进展

20世纪90年代以来,国外在舰船隔振器方面开展了很多研究工作,包括橡胶隔振器、全金属隔振器、聚胺酯隔振器、气囊式隔振器及其他采用不同控制技术的隔振器等。本文用实例从不同方面介绍了它们的特点及应用。     

隔振器机械阻抗特性研究

针对传统的将隔振器简化为弹簧和阻尼器的模型不能反映其动态特性随频率的变化而变化的特点，对隔振器的机械阻抗特性进行了理论计算和实验研究；分别按理想弹性元件和实际弹性元件计算了圆柱型橡胶隔振器的机械阻抗，两者在低频段吻合良好，而实际弹性元件的机械阻抗在高频段出现上翘的波峰，此为高频波动效应的结果；本文还分别对6种隔振器的机械阻抗进行了测量，结果与理论分析一致。     

一种橡胶隔振器的设计方法

采用经典算法对一种橡胶隔振器的静动态性能进行理论设计计算,并进行应力和稳定性校核;利用Ansys有限元软件,根据材料的拉伸压缩试验结果和动静比测试结果,仿真分析隔振器的静动态特性;将理论计算结果、仿真计算结果与试验结果对比可以看出,在误差允许的范围内该设计计算方法是可行的。在进行隔振器结构设计时,可以采用理论计算和仿真相结合的方法,这样不仅可以大大缩短设计时间,而且可以节约设计成本。     

一种新型的防冲设备-聚氨酯护舷

简要叙述聚氨酯弹性体的特点；聚氨酯护舷与橡胶护舷的性能比较以及进一步改善聚氨酯护舷性能的途径。     

一种估算橡胶隔振器机械阻抗特性的简化方法

以四端参数法导出的各机械阻抗量的相互关系为基础,通过理论分析、数值仿真与试验手段,提出了简单橡胶圆柱体中高频机械阻抗的分段式简化模型.该简化模型优点明显,仅需要知道有限参数(橡胶隔振器单自由度的阻抗特性与考虑隔振器驻波效应时的前三阶频率),就可大致估算出橡胶隔振器的中高频率的振动阻抗特性,大大减小了计算量.最后文章给出了复杂橡胶隔振器的试验与有限元仿真、简化模型的对比结果,吻合较好,表明该方法用于橡胶隔振器的中高频机械阻抗的近似估算,具有一定的工程应用价值.     

基于杆梁模型的舰船隔振系统功率流传递特性分析

针对舰船中比较典型的静不定隔振系统，建立了柔性基础上安装4个隔振器的隔振系统物理模型。对隔振器采用杆梁模型建模，隔振上层设备采用刚体模型，导出了静不定隔振系统的动力控制方程。使用振动功率流方法对隔振系统进行了功率流分析，并利用Matlab进行编程计算，计算结果表明杆梁模型隔振器对上下两端的功率流的减少有明显效果，隔振器的内部共振特性对隔振系统振动功率流具有显著的影响。对主要设计参数进行了讨论，得出了具有工程指导意义的结论。     

不同安装环境下机械设备振动激励特性的转换关系研究

针对由机械设备、隔振器和基座结构组成的有限数量点接触的线性离散机械振动系统，阐述了机械设备传递给基座的结构声功率、机械设备振动自由速度、隔振器的传递阻抗、机械设备和基座结构的机械导纳等计算结构声功率所需的参数，再基于导纳和能量流推导出机械振动系统结构声功率的估算公式，最后利用机械设备振动源特性描述参数，建立不同安装状态下的机械设备振动激励特性的转换关系，并对估算值与试验测量值进行对比分析，说明该方法能满足工程精度要求。     

隔振器对舰船基座振动特性的影响

为了研究隔振器类型及布置方式对舰船基座振动特性的影响,针对舰船设备普遍采用隔振器与基座相连的连接方式,首先分析了隔振器刚度、阻尼等参数对舰船基座激扰力特性的影响,并以某船舶发电机组为例,基于有限元方法讨论了隔振器类型及布置方式对舰船基座振动特性的影响。研究表明,一方面,设备向基座传递的激扰力与隔振器刚度、阻尼及设备—隔振器—基座系统固有频率等密切相关;另一方面,隔振器类型及布置方式对基座振动特性也有较大影响。当激励频率较低时,隔振器布置方式对基座振动特性的影响相对较小;而当激励频率较高时,隔振器布置方式对基座振动特性的影响则相对较大。     

减振器冲击性能测试方法研究

根据舰船所受到的冲击力学过程,对减振器冲击性能测试问题进行了分析,提出了基于气缸式冲击模拟台的减振器冲击性能测试方法,并介绍了试验测量系统.采用该方法对钢丝绳减振器作为冲击防护元件时的力学特性进行了研究,得出了该元件关于压缩/拉伸非对称的冲击耗能特性,并分析了参数变化特点.     

隔振器橡胶材料硬度对其固有频率影响的研究

针对相同结构设计了三种不同材料硬度的隔振器,通过理论计算和试验测试得到此型号隔振器在同一载荷下的固有频率及其动刚度.计算结果和测试结果对比表明,计算结果基本准确,对于小变形隔振器的设计计算可以使用线性粘弹性理论计算.从测试结果可以看出随着隔振器橡胶材料硬度逐渐增大,隔振器固有频率及其动刚度逐渐增大.     

浮筏系统隔振性能的功率流评价指标

文章采用刚度为常数、阻尼随频率变化的Bush单元来模拟实际的5-200Hz的隔振器的垂向机械阻抗特性。通过有限元频率响应计算得到了浮筏隔振系统的结点响应信息,在此基础上采用隔振器机械阻抗方程求得隔振器两端的受力值,进而代入功率流表达式得到了系统的输入输出功率流。对系统输入输出的加速度响应和功率流进行了对比分析,结果表明了采用功率流来评价隔振系统的优劣更能反映隔振系统的实际隔振效果。采用功率流作为隔振系统隔振效果的评价标准是合适的,而且在某些方面要优于采用单一的加速度(速度)响应作为评价指标的评价体系。     

船舶机械低频线谱振动传递的主动控制

针对船舶机械振动的低频线谱主动控制,文章采用输出力大、频响平直、无接触式的磁悬浮作动器,分析了永磁偏置式作动器的电-磁-力耦合特性,推导了磁悬浮主被动隔振系统运动方程和系统稳定性影响因素;研制了满足船舶应用要求、具有冲击摇摆适应能力的磁悬浮-气囊主被动混合隔振器。采用收敛快速的窄带多通道Fx-Newton算法,并针对线谱频率波动时的控制鲁棒性,提出了窄带滤波相位差的自适应补偿环节。在船用200 kW柴发机组上进行了主被动混合隔振实验,未开启线谱控制时,可获得>32.8 dB的宽频隔振效果;控制开启后,可进一步有效衰减传递到基座的多根线谱振动,并且在柴发机组的转速波动工况下依然能实现快速收敛、稳定和高效控制。该主被动混合隔振系统可满足船舶机械低频线谱控制的工程实用要求。     

考虑基础柔性的隔振系统功率流特性分析

根据舰船机械设备安装特性及隔振要求,建立包含机械设备、隔振器和柔性基础的数学模型并对其求解,得到隔振系统在简谐激励下的响应及传递功率流计算公式,讨论了隔振系统中设备质量、隔振器刚度和阻尼、柔性基础刚度和阻尼等参数对隔振能力的影响。理论表明,适当增大机械设备质量、隔振器阻尼及柔性基础阻尼能提高系统隔振能力,较大的隔振器刚度不利于隔振,而基础板柔性对隔振系统的影响与激励频率有关,并给出了柔性基础隔振设计中参数选取的一般规律。     

橡胶减振器动态载荷谱提取与实验室载荷谱编制

为满足装备用橡胶减振器设计、鉴定验收及寿命评估对减振器在装备振动环境下的载荷谱的需求,详细介绍了对实采振动信号进行预处理的方法,给出对预处理后的信号开展频谱分析和滤波处理的方法,制定了对处理后的振动信号进行功率谱计算分析的思路.以实采橡胶减振器振动加速度信号为例,编写Matlab实现程序,编制了相应的实验室随机振动载荷谱.本文的研究成果对舰用橡胶减振器的寿命和可靠性研究及试验开展具有一定的指导意义.