复杂非金属减震结构的建模与等效研究

针对减震系统中复杂非金属减震结构数值分析和等效处理的需求,利用有限元方法对预弯柱体非金属减震器进行建模和分析,获得了与实验测试吻合良好的计算结果。在此基础上,提出一种利用实物实验或数值实验数据等效复杂非金属减震结构的等效模型处理方法。该方法利用三维实体结构等效复杂非金属减震器外形和连接关系,以实际减震器的单轴压缩实验和应力松弛实验数据获得等效模型的超弹和粘弹材料参数。实例分析表明,基于三维实体结构的等效模型能够有效表征实际减震器在复杂减震系统中的连接关系,并在主工作方向上有效模拟实际减震结构的力学响应特性。     

橡胶粒-铝板减震器冲击建模仿真与优化

橡胶粒-铝板减震器应用于多种受瞬时冲击较大的电池模块减震装置。本文通过有限元法,对自主设计的橡胶-铝板减震器在300g加速度冲击、正弦衰减冲击情况下的橡胶和铝板损坏的计算分析与建模,对减震器进行结构优化,并提供可行的改进参考方案。     

自升式钻井平台结构动力响应研究与等效建模要点讨论

随着油气开采作业水深的不断增加,自升式平台的动力敏感性愈发明显,对其进行结构动力响应研究十分有必要,而结构动力响应研究的重点在于平台固有周期的计算。以某400英尺自升式钻井平台为研究对象,分析并探讨了平台结构动力响应的计算方法,重点对平台等效建模中的关键要点进行了讨论与总结,并提出新的观点。以此为依据,基于SESAM GeniE软件进行建模,计算了平台的一阶固有周期,与基本设计数据进行对比,验证了建模中关键点处理的正确性,可为自升式平台的结构动力响应研究提供参考。     

燃机动力学建模中复杂结构处理方法研究

提出了三种以动力学相似为基础的转子动力学建模关键技术,并以某型燃气轮机建模为例,对该关键技术进行了验证。利用三种方法,对该燃气轮机的动力学特性进行研究,并与整机试验结果进行了对比。结果表明,动力学分析的准确程度主要由模型决定,本文所提出的三种建模关键技术能够反映结构的真实特性,可用于具有类似结构的双转子系统。     

鱼雷楔环连接结构等效刚度建模与模态分析

针对鱼雷壳体模态分析中,由于楔环连接结构有限元模型处理方法引起的计算精度较低问题,提出一种等效刚度的有限元模型处理方法。通过Nastran sol200模块对模型优化并进行模态仿真计算,对比试验数据结果表明:固有频率及模态振型的计算误差小于4%,比以往分析方法精度提高10%左右,对其他连接方式的鱼雷模态分析也具有一定的参考价值。     

一种电路机理等效的船舶Nomoto模型

为使船舶 Nomoto模型方程形象化,用电阻、电容和放大器搭建电路,经推导其传递函数与船舶Nomoto模型相同,通过适当选取电路元件参数,实现“育鲲轮”的电路机理等效模型。将融入旋回降速补偿后的电路仿真实验结果与实船回转试验结果进行比对,证明电路机理模型可以较高精度等效船舶Nomoto模型,对船舶运动半物理仿真具有重要指导意义。     

一种电路机理等效的船舶Nomoto模型

为使船舶Nomoto模型方程形象化,用电阻、电容和放大器搭建电路,经推导其传递函数与船舶Nomoto模型相同,通过适当选取电路元件参数,实现"育鲲轮"的电路机理等效模型。将融入旋回降速补偿后的电路仿真实验结果与实船回转试验结果进行比对,证明电路机理模型可以较高精度等效船舶Nomoto模型,对船舶运动半物理仿真具有重要指导意义。     

复杂砖混结构的建模

通过分析PMCAD的导荷原则，提出rr用于复杂砖混结构建模的虚墙法，使得导荷结果更合理。     

等效模型仿真技术在船舶电网仿真中的应用

针对船舶电网的仿真,提出了一种等效模型的仿真方法.此方法在研究发电机的动态特性的时候,将负荷进行等值,建立一个等效功率模型;相对应的,在研究不同负荷的动态特性的时候,将所有发电机等效成一个电源母线.通过对一个两台机组构成的简单环网的对比研究,验证了这种仿真方法的有效性.     

舰船甲板等效动力模型分析

舰船甲板作为甲板安装设备的基础,甲板动力模型对设备承受的冲击有很大影响。利用甲板的模态信息,合理的假设条件,提出甲板单自由度等效动力模型和两自由度等效动力模型。应用德国舰船抗冲击规范BV043/85规定的正负三角波载荷,对等效模型和有限元真实甲板模型抗冲击分析,比较了有限元模型和单自由度、两自由度等效动力模型的位移、速度、加速度以及冲击反应谱。结果表明提出的等效动力模型是正确的。两自由度等效动力模型较之单自由度等效动力模型,能更加真实反映甲板高频特性。     

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.     

一种用于动力传动系统的橡胶隔振器优化设计研究

研究并设计一种橡胶隔振器,以减弱动力传动系统对船体的作用力.分析系统的工作原理,建立系统的动力学分析模型,得到系统的初始参数.氯丁橡胶的材料特性用Mooney-Rivlin模型描述,模型的系数C01和C10由橡胶材料的静态特性试验得到.根据动力传动系统的实际状态,设计隔振器的基本尺寸、基本参数,在此基础上,设计优化算法,其中,变量是螺栓预紧力、橡胶元件的尺寸、连接板之间的距离、橡胶和金属材料的最大VON MISES应力,目标函数是隔振器的刚度,数值仿真计算采用的是非线性有限元法,最后确定了满足隔振和使用要求、结构形式最优的隔振器.     

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．     

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。     

筒形发动机振动及隔振器设计与分析

研究了斜盘发动机的隔振技术.分别对发动机惯性力与惯性力矩、线性振动响应进行了分析,并用多尺度方法研究了钢索滞后非线性隔振器的软弹簧幅频特性,给出定性分析与计算结果,为详细的隔振技术试验与产品设计奠定了分析基础.研究结果对降低筒形发动机激励下水中兵器机械噪声,提高自导性能有重要应用价值.     

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.     

气囊隔振器耐压强度研究

目前常用的气囊隔振器主要分为囊式和膜式结构气囊,两者从几何上皆可简化为一种轴对称旋转壳结构.本文以薄壳无距理论建立两者统一力学模型,求解出平衡状态下囊体的内力表达式;建立囊体帘线骨架层复合材料模型,利用应力转轴公式和Tsai-Hill强度理论进行失效分析,推导出气囊耐压强度表达式;为保证囊体耐压强度,优化设计帘线缠绕角,推导出最佳缠绕角表达式;试验结果表明,气囊隔振器的爆破压力与理论计算值基本吻合,验证了理论模型的有效性.研究结果可为气囊隔振器的可靠性设计提供理论指导.     

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.     

隔振器不同安装工艺对浮筏声学性能的影响

以JCG-2500B型隔振器为典型研究对象,开展不同平面度和厚度垫板以及螺栓紧固力矩对隔振器及其垫板组件的阻抗测试,并通过有限元软件建立浮筏隔振系统的仿真模型,结合组件系统的阻抗测试数据和浮筏仿真模型,计算不同平面度和不同厚度的垫板以及螺栓紧固力矩对浮筏传递功率流的影响,从而确定3种安装工艺要素的参数控制范围。仿真结果表明,浮筏下层隔振器垫板的平面度和厚度以及螺栓紧固力矩的安装工艺对浮筏隔振系统的传递功率流影响较小。