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。     

关于标准载荷时间历程和标准载荷谱的生成问题

在应用海洋结构物疲劳寿命预报统一方法时,必须要输入载荷时间历程.在用疲劳寿命预报统一方法设计某个结构时,就需要提供某种标准类型的载荷时间历程.在文献中,标准载荷时间历程或标准载荷谱(均用缩写SLH表示)已经研究了30多年.人们普遍认识到使用SLH有一系列优点,不管是对研究或是应用而言.文章先从现在已经建立的标准载荷时间历程的综述开始,然后详细给出生成标准载荷时间历程或标准载荷谱的步骤,最后提供了一个示范计算的例子.     

起重机载荷谱研究综述

起重机载荷谱是进行起重机金属结构疲劳剩余寿命估算和可靠性分析的基础性数据。阐述了起重机载荷-时间历程数据获取和统计分析的基本方法以及起重机载荷谱的编制方法,综述了国内外起重机载荷谱的研究现状和成果,提出了起重机载荷谱研究的展望。     

弹体入水冲击载荷特性分析

对由MSC.Dytran仿真计算得到的2种不同初始速度入水弹体入水冲击载荷进行了平稳性检验、功率谱、冲击响应谱、高斯特性、高阶统计等特征分析.研究表明,水雷入水冲击载荷是平稳信号并且为非高斯分布,速度是影响冲击载荷信号的主要因素,为弹体抗冲击总体设计提供依据.     

基于HHT边际谱与SVM的柴油机故障诊断方法研究

提出基于希尔伯特黄变换边际谱的柴油机故障诊断方法,对3110型柴油机几种故障工况及正常情况下的缸盖振动信号进行测试,采用抽区间采样分析法对缸盖振动信号进行时域特性分析,得出信号随时间和频率变化的精确表达。尝试以边际谱的最大峰值和最大峰值频率作为特征向量,用SVM分类器对柴油机的工作状态和故障类型识别。实验分析表明,该方法即使在小样本情况下也能准确有效地识别柴油机气门间隙变化和断油故障。     

瞬时相关积分在几何梳状谱检测中的应用

几何梳状谱信号作为一种复合信号,具有良好的时频联合分辨能力及抗混响性能.本文针对几何梳状谱信号低信噪比及多普勒回波信号检测的问题,提出利用瞬时相关积分法对接收信号进行预处理的方法,理论分析证明算法能有效提高信噪比,而且方法对多普勒回波信号同样有效,通过仿真验证以上分析结果.     

基于集合谱峭度法的轴承故障诊断

轴承早期故障引起的微弱振动变化信号往往淹没在机械传动系统的背景振动噪声中,其故障特征提取困难。本文针对滚动轴承故障振动信号的非平稳性及调制特性,提出集合经验模式分解和谱峭度法合的滚动轴承故障特征信号提取及其故障诊断的新方法——集合谱峭度法(Ensembled Kurtogram,EK)。该方法应用集合经验模式分解将振动信号分解为多个固有模式函数,分别计算各个固有模式函数的峭度值及其与故障工况下振动信号、正常工况下振动信号之间的相关性,根据IMFs自动选取规则选取合适的IMFs进行轴承故障信号的重构;然后针对重构后的信号进行谱峭度计算得到对应的峭度图,根据峭度图上最大值原则选取最佳带通滤波器进行滤波;最后运用包络解调后的信号进行故障诊断。本文通过模拟仿真和实验验证,验证了该算法的故障信号提取有效性和故障诊断能力。     

门机载荷谱的测定及在疲劳计算中的应用

本文探讨了一种测定门机载荷谱的方法和利用这种载荷谱进行门机结构疲劳计算的一种思路。     

大深度载人潜水器载人耐压球壳的疲劳载荷谱分析

大深度载人潜水器的载人耐压球壳是载人潜水器上的最关键部件,它不仅为载人潜水器驾驶员和科学家提供了深海作业的生存空间,而且也为众多的非耐压仪器设备提供了工作环境.载人潜水器每执行一次下潜任务,耐压球壳都要承受一次海水压力作用,随着使用次数的增加.有可能会发生载人耐压球壳的低周疲劳破坏.为了确保载人潜水器载人球壳的安全性,在设计阶段必须进行载人耐压球壳的低周疲劳寿命分析.作为载人球壳低周疲劳寿命分析的基础,必须首先确定载人耐压球壳的疲劳载荷谱.本文通过对美国Alvin深海载人潜水器的使用统计资料的深入分析,提出了可以用GUMBEL分布来描述大深度载人耐压球壳疲劳载荷谱.根据设计任务书中规定的总的下潜次数要求,最后给出了我国目前正在研制的7000米载人潜水器耐压球壳的疲劳载荷谱.     

爆炸冲击波载荷特征对冲击响应谱影响规律研究

本文介绍了爆炸冲击波理论和物理模型,从冲击波波形、冲击波脉宽、冲击波峰值等不同冲击波载荷条件,进行了相应的冲击谱计算分析,得出了冲击波载荷特征对冲击响应谱影响的一些规律,从武器攻击角度对舰船抗冲击防护研究提供了技术支撑。     

钢丝绳减振器冲击载荷特性模型研究

为了分析钢丝绳减振器冲击载荷特性规律,进行了准静态加载试验和冲击试验.通过试验分析发现,冲击曲线和静态曲线均为非对称滞回曲线,前者的回线面积要大于后者.依据试验结果,将冲击载荷特性分解为不依赖速率的非对称滞迟特性和依赖速率的粘性效应两个不同部分,并从干摩擦机理上对依赖速率粘性效应的出现进行初步解释.基于这一分解方式,对各环节的特性进行数学描述,并将它们耦合,从而建立钢丝绳减振器冲击载荷特性模型.最后,以冲击特性理论模型和实测冲击输入为基础,建立基础冲击输入的单自由度系统,并采用数值方法计算冲击响应.冲击响应理论计算结果与实测结果基本吻合,说明所建立的钢丝绳减振器冲击特性理论模型是合理的.     

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.     

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。     

基于数值试验的减振器阻抗特性研究

基于四端参数法分析了计及高频波动效应的圆柱型橡胶减振器的阻抗特性,以E型和BE型减振器为研究对象,通过合理的建模技术,借助有限元软件数值计算该减振器的机械阻抗。在此基础上,探索加载对减振器机械阻抗的影响规律,所得的计算结果与减振器的实测特性相符。该文为后期减振器的研制及其阻抗特性的确定提供计算方法。     

基于有限元模型的橡胶减振元件性能研究及失效分析

介绍了橡胶减振器Mooney-Rivlin本构关系描述的橡胶材料的非线性弹性特性.通过有限元模型的建立,对减振器静态刚度特性和动态刚度特性进行了研究,得出了减振器刚度失效判据和硬度失效判据.     

单、双限位对隔振系统抗冲击特性影响分析

为进一步拓展限位器优化设计理论的研究思路,更好地发挥冲击隔离与限位的功能,利用有限元软件分析了限位类型对带限位隔振系统冲击特性的影响,对带限位隔振系统进行简化,将隔离器、矩形橡胶片、设备分别模拟为弹簧、矩形橡胶片和质量块；通过改变限位类型,对上侧无限位、下侧无限位、双限位的隔振系统分别建立有限元模型；同时对隔振系统施加冲击载荷,并分析设备的加速度响应和隔离器的相对位移响应；最后得到结论,一定条件下,下侧无限位较上侧无限位和双限位的限位模式的隔振效果更好,进一步证明了,上、下限位间隙不对称以及上下限位器刚度不一致的研究具有一定的意义,有助于隔离限位系统的优化设计。     

基于MR阻尼器的船用隔离器系统试验研究

随着船舶技术的发展，现代船舶对船用隔离器系统提出了越来越高的要求，即船用隔离器系统应同时具备低频减振和高频抗冲击的能力，这是传统的船用减振器系统所无法做到的．为了解决此问题，本文提出了一种新的船用隔离器系统，该系统由钢丝绳弹簧和磁流变阻尼器相并联组成．文中对该船用隔离器系统的减振和抗冲击性能进行了模型试验研究。减振试验的激振力频率为1-15Hz，力幅为2．94．11．76kN；冲击试验的最大冲击输入加速度为20g，脉宽为10ms，减振试验和冲击试验均采用MTS液压加载系统来进行．试验结果表明，该船用隔离器系统具有较好的减振效果，使用了MR阻尼器后系统得共振峰值被明显的削弱；在冲击试验中，冲击响应的衰减速度随着MR阻尼器的阻尼增加而明显加快，但是MR阻尼器再冲击瞬间的出力特性明显与低频振动情况下不同，MR阻尼器的出力表现为受控制电流强度影响不大．     

瞬态冲击载荷作用下舵板结构的疲劳寿命预测

通过开展材料性能试验与分析,获取材料的循环应力-应变曲线,采用不同方法对Manson-Coffin公式中的疲劳常数进行估算,对R≠–1的应变-寿命曲线进行修正.运用雨流计数法计算得到结构的载荷谱,采用Neuber近似解法求出舵板结构的局部应力应变.分别应用道林公式和兰德格拉夫公式2种方法计算结构的累计损伤效应,并对2种方法的计算结果进行对比分析.提出采用应变能等效原则开展试件的疲劳寿命试验方法,试验结果与仿真计算结果较为近似.     

长圆柱形气囊隔振器的承载特性

气囊隔振器作为一种高效的减振元件,其安装与使用受承载特性的直接影响。对于本文研究的长圆柱形气囊隔振器,其承载特性主要与囊内气体压力有关。将长圆柱形气囊隔振器简化为圆柱与圆环两部分,通过分析得到气囊的有效面积表达式;利用虚位移原理,推导出气囊容积表达式;结合气体多变方程,建立了气囊承载特性数学模型。设计了长圆柱形气囊隔振器的承载特性试验,并对比了气囊承载特性的试验曲线和理论曲线,结果表明：两者的吻合度较高,本文研究理论可为长圆柱形气囊设计、使用提供依据。     

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.