船用回转体形空气弹簧半主动控制研究

针对采用回转型空气弹簧的单层隔振系统,研究了空气弹簧的半主动控制,以保证不同工况下的隔振效果。首先研究了空气弹簧刚度特性,根据隔振理论,建立了柴油机转速与空气弹簧内压的关系,然后应用模糊控制理论,实现对空气弹簧内压的自动调整。     

基于一种新型磁致负刚度结构的低频隔振系统分析与设计

为提高隔振系统对低频微振动的隔离能力,研究了一种新型三磁体负刚度结构,分析了该结构产生负刚度的原理。将三磁体负刚度结构与隔振系统并联使用,在不影响原隔振系统载荷性能的情况下可降低系统的固有频率。分析了隔振器刚度及磁体间初始间隙对并联系统刚度特性的影响,提出从稳定性和隔振性能两方面来进行低频隔振系统设计。     

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。     

一种新型舰船管路隔振器设计及性能试验

舰船管路隔振装置是降低管路振动传递及提高舰船声隐身性能的重要部件,采用高效的管路隔振器可有效地降低管路的振动和噪声。本文设计了一种新型舰船管路隔振器,并针对海水管路系统制备了管路隔振器装置样机。为验证新型管路隔振装置的性能,开展了管路隔振装置的静刚度、固有频率、隔振效果、抗冲击和破坏载荷试验。试验结果表明,本文设计的管路隔振器具有良好的静动态力学性能。本文研究成果可为管路隔振器设计提供技术指导。     

小载荷低频船用气囊减振器

为了满足船舶越来越严格的减振降噪要求,需要对船舶上柴油发电机组、空压机和泵组装置等噪声源设备进行高效隔振.首先依据气囊隔振器设计理论,设计承载约0.4t、固有频率为(4.5±0.5)Hz的船用气囊减振器(型号为719CYQN-400);然后通过动静刚度试验、载荷与耐压试验、疲劳与气密性试验,得到气囊减振器的各项性能参数,验证设计方法的准确性;最后在实船中应用了该气囊,隔振效果高达31dB.     

用钢丝绳隔振器进行船舶主机隔振

对用于船舶大功率柴油机主机隔振的钢丝绳隔振系统进行了试验,并对设计与试验中存在的问题进行了分析,试验结果表明:隔振系统性能较好,钢丝绳隔振器用于船舶大功率主机隔振是合适的.     

浮筏结构动态特性灵敏度分析及动力学修改

分析了浮筏结构固有特性对设计参数的灵敏度,以某船舶辅机和浮筏隔振结构为例,计算并分析了固有频率对筏体单元厚度和材料密度即刚度与质量的灵敏度,确定了敏感单元的部位.在此基础上,进行了动力学修改,改善了隔振效果.     

小质量比圆柱形浮筏隔振系统结构参数研究

基于多层隔振和浮筏技术的理论模型, 分析了当隔振系统的相关结构参数(如: 质量比、筏体及支承的阻尼、弹性支承元件及筏体的刚度等)的变化对具有小质量比的双层隔振系统固有动态特性和隔振效果的影响规律,并计算了一个摆盘式热力发动机圆柱形浮筏隔振系统模型.为该特种动力装置浮筏隔振设计提供了技术基础.     

船舶柴油机主推进系统的隔振设计与性能分析

介绍了27 m航政艇柴油机主推进系统隔振装置,在分析柴油机主推进系统扰动力的基础上,采用半弹性支承的设计方案,对柴油机和齿轮箱进行了整体隔振设计。试验测试结果表明,该船主推进柴油机隔振系统的设计是成功的。     

激励频率对线谱隔离效果影响的试验研究

为分析激励频率变化时,混沌隔振系统对特征线谱隔离效果的影响,设计双层混沌隔振系统,研究在不同激励频率条件下,混沌隔振系统对线谱的隔离能力。试验结果表明,激励频率对系统的隔振效果有较大的影响,在系统固有频率附近,线谱的隔离能力较差,在混沌隔振系统设计中,同样需要避开系统的固有频率。     

平台柴油机集成减振隔声装置的设计与试验

为了提高平台主机减振和隔声效果,以某船用柴油机为研究对象,开展浮筏-隔声罩集成减振隔声方案设计。建立系统有限元模型,计算柴油机额定转速下的振动响应和振级落差,对浮筏隔振性能进行初步评估。通过模型试验,进一步评估了安装浮筏、隔声罩后的减振和隔声效果。结果表明,采用集成减振隔声装置后,柴油机机脚-基座的横向、纵向及垂向的隔振效果明显提高,并且改善了原始单层隔振方案中能量集中频段的噪声,隔声效果显著,设备空气辐射噪声得到了较好的控制。该集成减振隔声方案试验效果明显,可为深水半潜式支持平台主机的减振隔声集成设计提供参考。     

含惯容器的多层隔振系统动态性能研究

以含有惯容器的多层隔振系统为研究对象,建立了多层隔振系统的动力学模型.研究了惯容器对系统固有频率的影响,分析了惯容器的位置变化对多层隔振系统的影响,推导了多层隔振系统的振动传递率公式.研究结果表明:不管惯容器安装在上层还是下层,都会减小多层隔振系统的固有频率,惯容器对高阶固有频率的影响较大;在上层安装惯容器对系统的固有频率影响较大,会减小相邻固有频率的间隔;当惯容器一端接地一端接中间质量时,相当于增加了中间质量的参振质量;不接地的惯容器会减小隔振系统高频振动传递率的衰减.研究结果有利于惯容器在舰船上的应用.     

刚/柔混合建模的动力机械隔振系统特性分析

基于ADAMS仿真平台,运用多体动力学和有限元技术,提出刚/柔混合的动力机械隔振系统的建模方法,建立某四缸柴油机和简化的矩形平板为其柔性基础的隔振系统的动力学仿真模型.对该模型进行仿真计算得到的系统激振力与理论计算十分吻合.特性分析表明,对于刚度较小的隔振器,系统自振频率会成为导致隔振器支承力变化的主要因素,而对于刚度较大的隔振器,系统的低阶固有频率和激振频率均对隔振器支承力的变化产生重要影响.     

船用主柴油机共振故障诊断

某型船用主柴油机在运行过程发现其转速在800 r/min附近时振动较大。针对这一现象,采用振动数采器对其不同转速下的振动进行测量,对测量数据进行处理分析,结果显示振动响应的主要频率是该船主柴油机的发火频率,振动激励源是活塞连杆结构的侧推力。通过对柴油机进行敲击试验,得到横向某阶固有频率为52.8 Hz,与该柴油机在800 r/min时的整机发火频率53 Hz基本相同,进一步验证了振动分析结论。     

基于修改自适应算法(MLMS)的主动吸振模拟试验研究

利用一种由磁式主动吸振器与被动双层隔振系统结合成组合减振装置,针对船舶柴油机的振动特点,开发了基于MLMS算法的自适应控制器,并在模拟柴油机双层隔振组合减振台架上进行了减振效果试验。试验表明：该装置对柴油机振动具有良好的控制效果。     

基于空运行辨识柴油机模态参数的激励方法

提出一种基于空运行辨识柴油机模态参数的新方法。针对其激励规律进行分析,通过提高柴油机的转速,一定空间的燃烧室产生的气体冲击序列密度越大、气体敲击的时间越短,获得的激励源越大、频带越宽。进行空运行自激励试验,并与传统的敲击试验辨识结果进行对比。两种状态的辨识结果很相近,固有频率辨识结果最大的偏差为1.9 Hz,这种偏差可能是由于敲击试验在柴油机静止状态下进行,而空运行自激励试验在柴油机工作状态下进行。通过试验验证基于空运行自激励辨识柴油机模态参数的准确性。     

舰船隔振系统的数学建模与分析

随着现代舰船事业的发展与进步,海上航行安全稳定的重要性逐渐突显出来。特别是舰船隔振系统,其气囊隔震器的承载性较强且固有频率不高,具有较高的驻波频率,所以在舰船振动控制中得到广泛应用。根据既有研究结果显示,充气压力会直接影响气囊刚度,伴随充气压力的不断提高,气囊的刚度也会随之增大,非线性特性明显。在舰船隔振系统研究领域,为确保舰船隔振效果,需合理地构建数学模型,并通过必要的验证,确定舰船隔振系统的有效性,为舰船海上航行提供必要保障。为此,有必要重点研究并分析舰船隔振系统数学模型的构建。     

浮筏结构动态特性灵敏度分析及动力学修改

分析了浮筏结构固有特性对设计参数的灵敏度，以某船舶辅机和浮筏隔振结构为例，计算并分析了固有频率对筏体单元厚度和材料密度即刚度与质量的灵敏度，确定了敏感单元的部位。在此基础上，进行了动力学修改，改善了隔振效果。     

囊式空气弹簧静态特性计算方法

囊式空气弹簧是一种承载和刚度均可调的隔振元件,其承载和刚度特性不仅取决于气压,还与其几何形状和壳体材料性质有关。船舶隔振装置的设计和应用需要确定空气弹簧在不同高度和不同气压下的承载能力和刚度大小,但其在任意状态下有效面积和刚度的全部数据无法依靠实验测量获得,针对囊式空气弹簧在不同状态下有效面积的难以试验测试确定的特点,基于弹性薄壳无矩理论,给出一种船用囊式空气弹簧静态特性的计算方法,推导承载力和静刚度的计算公式,并通过算例验证该方法的计算过程,为船用空气弹簧的设计和应用提供理论依据。     

推进电机新型隔振装置设计研究

提出将气囊隔振器应用于舰艇推进电机的隔振,根据隔振系统的力学模型以及气囊隔振器的特性,计算了推进电机隔振装置在电机反扭矩作用下和船体倾斜情况下系统的位移,以及系统的固有频率.为提升系统的稳定性,研究了不同支撑高度下系统的位移和固有频率的变化情况.