具有刚度非线性双层隔离系统的冲击响应

本文建立了船舶设备双层隔离系统的数字仿真模型，对双层隔离系统的上下两层弹簧刚度非线性进行了冲击响应计算，得到了一种较理想的隔冲模型。     

基于模糊滑模控制的磁流变半主动最优抗冲击技术

为弥补被动隔振系统抗冲击设计中存在的不足,根据最优抗冲力理论,设计了磁流变阻尼器与隔振器并联的隔振抗冲系统,针对磁流变阻尼器非线性强、冲击时间短幅值大和滑膜控制存在抖振等特点,设计了模糊滑模抗冲击控制器并进行了模拟仿真。仿真结果表明,基于模糊滑模控制的磁流变半主动最优抗冲设计可以在保证设备安全的前提下,减小冲击加速度和系统位移,提高了被动隔振系统的抗冲击性能,具备较好的可控性和鲁棒性。     

主机隔振器刚度对船舶推进轴系冲击特性的影响

针对船舶轴系抗冲击的具体情况,建立了包括主机及其隔振器系统的有限元模型和运动微分方程,对主机隔振器采用不同刚度时轴系的冲击位移响应进行了计算,并分析了隔振器刚度值对冲击响应的影响.     

库仑阻尼在不同刚度抗冲隔离器中的作用分析

[目的]在被动式抗冲隔离器中,刚度与阻尼是降低瞬时冲击、减小振动传递的重要因素,因此选择合适的阻尼形式,考虑与之相适应的刚度成为关键。为此,[方法]基于所建立的库仑阻尼抗冲隔离系统模型,对库仑阻尼与线性弹簧、开关弹簧并联组合的隔离系统进行研究,利用具有指数规律特性的运动微分方程来表达系统模型,以探讨库仑阻尼在冲击隔离系统中的特性,并研究刚度形式及其大小对系统响应的作用规律。[结果]研究结果表明,库仑阻尼可以明显提高系统冲击隔离效率,降低相对位移幅值;在相同冲击环境下,库仑阻尼与开关弹簧组成的系统在抑制峰值、减小残余响应等方面均优于线性系统。[结论]所得结果对库仑阻尼在抗冲隔离的应用有一定的指导意义。     

HGGS-200型钢丝绳隔振器冲击特性研究

抗冲元件在不同冲击环境下所表现出的冲击特性规律是系统抗冲击分析的重要依据。通过对HGGS-200型钢丝绳隔振器冲击试验所得数据的分析处理,验证了该型隔振器优异的抗冲性能,发现了隔振器冲击特性与冲击加载强度和冲击持续时间的关系,找到了该型隔振器冲击特性变化的内在规律。     

带限位器双层隔振系统的冲击响应研究

通过一种非线性分解，把非线性弹性恢复力分解成一个线性恢复力与一个剩余非线性虚伪力，解决带限位器的非线性冲击隔离系统的冲击响应计算问题。并以一个双层隔冲系统为例，计算分析了限位器刚度和间隙等因素对冲击响应的影响。     

新型气液耦合冲击耗能器的冲击响应特性研究

船舶设备遭受强冲击作用时,能够承受的加速度和相对位移幅值都很小,采用隔振器和限位器均不能满足抗冲击要求,此时需要特殊的耗能元件,吸收大量的冲击能量。基于将传统的隔振抗冲元件和新型耗能装置相结合的思想,设计了一种非线性抗冲击系统,在此基础上建立了气液耦合冲击耗能器的数学模型,并对其各参数(运动传递比和气腔有效横截面积)对抗冲击性能(绝对加速度幅值和相对位移幅值)的影响进行了仿真试验分析。研究表明,与线性隔离系统相比,冲击耗能器能够耗散部分冲击能量,提升系统的抗冲击能力;冲击耗能器的参数影响分析为新型耗能器的设计和开发提供了可行的理论依据。     

锤击法测评小型钢丝绳隔振器冲击特性

基于钢丝绳隔振器的非线性迟滞特性和理论模型,结合工程实际,建立了锤击法测评小型钢丝绳隔振器冲击特性的试验模型.并根据模型进行了钢丝绳隔振器在空载和有预载条件下的冲击特性分析,为进一步开展舰艇抗冲设计提供了一定的依据.     

艇用动力机械设备抗冲隔振系统的数学模型研究

对于艇用动力机械设备,正确建模是设备抗冲隔振设计中的一个重要步骤.当系统带有刚性限位装置时,设备可用刚体模拟,隔振器用弹簧力和阻尼力替代,则该系统具有三种非线性因素,本文针对这三种非线性因素究竟是否可以忽略开展定性及定量研究.在本文中,艇用动力机械设备抗冲隔振系统作为一个碰撞-振动-系统(Vibro-impact-sys-tem)研究,本文导出该系统的以碰撞-庞加莱-映射(Impact Poincaremap)描述的零级近似与一级近似模型.实例分析指出:零级近似模型掩盖了可能出现的混沌现象;同时,通过分岔图(Bifurcarion diagram)分析指出,限位器限制行程将影响分岔区域在图上的位置.     

隔振器分布对浮筏隔振系统隔振性能的影响

目前,国内外对于浮筏隔振系统各个方面的研究都已很多,通常采用的是动力学建模及理论分析的方法。但此法通常是将隔振器简化为只有垂向刚度的弹簧和阻尼的单元,而忽略了隔振器的横向刚度及阻尼对系统的影响,简化模型与实际情况有一定差别,因此本文采用有限元法对浮筏隔振系统进行仿真分析。本文根据隔振器的选用及布置原则提出几种合理的布置方案,利用 ansys 有限元软件对提出的布置方案进行仿真,采用振级落差的隔振指标来评估浮筏隔振系统的隔振效果,为隔振器的布置方案设计提供一种思路。     

隔振器分布对浮筏隔振系统隔振性能的影响

目前,国内外对于浮筏隔振系统各个方面的研究都已很多,通常采用的是动力学建模及理论分析的方法。但此法通常是将隔振器简化为只有垂向刚度的弹簧和阻尼的单元,而忽略了隔振器的横向刚度及阻尼对系统的影响,简化模型与实际情况有一定差别,因此本文采用有限元法对浮筏隔振系统进行仿真分析。本文根据隔振器的选用及布置原则提出几种合理的布置方案,利用ansys有限元软件对提出的布置方案进行仿真,采用振级落差的隔振指标来评估浮筏隔振系统的隔振效果,为隔振器的布置方案设计提供一种思路。     

隔振器阻抗测量技术及其应用研究

隔振器的阻抗反映了隔振器在不同频率扰力作用下具有不同动刚度的特性，广泛应用于隔振效果计算、隔振系统动态激励力识别和隔振系统能量流测量技术。根据相关标准对隔振器的四端阻抗性能进行了实测，研究了不同激励力幅值、不同大小预载荷、不同类型激励力对阻抗值的影响，同时还验证了被动线性隔振器的互易原理。根据已获得的阻抗值，对单层隔振装置中的能量流传递进行实测。     

吊钩式波浪补偿装置深水吊装作业分析

针对深水海洋结构物吊装问题，基于波浪补偿原理，分析吊钩式装置的参数设置原理及其应用。提出一种刚度-阻尼等效计算方法，并建立吊钩式补偿装置的仿真模型，设计弹簧力-位移和阻尼力-速度曲线，并采用Orca Flex软件进行联合仿真，考虑浪流作用和船体运动状态下吊装作业的升沉补偿效果，对不同参数设置下吊物经过飞溅区的过程进行计算分析。结果表明：采用联合仿真方法评估深水吊装作业能取得较好的效果。采用该方法对在1 000 m水深区域吊装400 t重物的作业进行计算分析，实现对缆线非线性弹性作用下船舶、缆线、补偿器和吊物系统的耦合运动分析，评估补偿器的作用效果。结果显示，依靠吊钩式补偿器，吊物升沉幅值降低了约79.69%。     

爆炸冲击载荷下高压气瓶及其管道系统抗冲性能优化方法研究

本文研究水下非接触爆炸冲击载荷下高压气瓶及其管道系统冲击响应动力学建模、计算方法及减振系统优化设计方法。首先通过缩聚梁建模方法建立了某高压气瓶及其管道系统动力学计算模型,使用动态设计分析方法分析该系统承受冲击载荷时的动响应特性。为实现高压气瓶及其管道系统优化设计,基于ISIGHT软件搭建优化平台,通过二次序列规划等优化算法,对高压气瓶及其管道系统多个隔振器刚度进行组合优化设计,提高了高压气瓶及其管道减震系统的缓冲抗冲隔振能力。     

一种基于钢丝绳隔振器和动力吸振器组合的隔振系统

将钢丝绳隔振器和动力吸振器通过支架、缓冲及限位块和钢丝绳隔振器连接为一个整体,形成新的隔振系统。动力吸振器的振子质量和阻尼板长度可调。实例中依据刚度和承载能力对隔振器进行选型,以力矩平衡为原则布置隔振装置,以降低位移响应为目标确定动力吸振器参数,运用有限元方法计算隔振效果。仿真结果表明,新的隔振系统既能解决低频段隔振,又可以消减连续隔振频率范围之外的单频激励响应。     

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.     

长方体形囊式空气弹簧刚度特性

空气弹簧是一种具有可调非线性静、动态刚度及阻尼特性的隔振元件，它利用空气压缩的非线性恢复力和阻尼力来隔离振动和冲击。空气弹簧的刚度是随其变形量而变化的，因而由它组成的系统其固有频率与振幅有关。空气弹簧还具有自动避开共振，从而抑制共振振幅的特性。本文对长方体橡胶－帘布囊式空气弹簧进行了研究，从理论和试验两方面，对其垂向及横向刚度特性进行了探讨。假设空气弹簧的垂向刚度仅取决于内部气压，从工程热力学的气体多变方程出发推导了空气弹簧的垂向刚度。利用线性薄膜理论推导了长方体形囊式空气弹簧的有效承压面积。采用弹性力学的方法，解决了其由帘线交织而成的橡胶囊膜断面的横向切变形问题，推导了横向刚度。并对空气弹簧进行了试验研究。     

带限位隔振系统冲击响应分析

为提高舰载设备的抗冲击能力,利用ANSYS中的弹簧间隙单元构建有限元模型,通过仿真计算分析限位器刚度参数对隔振系统抗冲击性能的影响,揭示二次冲击问题产生的原因并给出合理建议。研究结果表明:在任一安装间隙下,随刚度比的增加,被隔振设备的相对位移响应逐渐减小,加速度响应迅速增加,二者呈负相关;二次冲击问题不受传统限位器刚度大小影响,但通过合理选用限位器参数或设计新型大阻尼限位结构可有效改善二次冲击的影响,进而提高舰载设备的抗冲击性能。     

船用海水淡化装置膜片式负荷调节阀特性CFD数值模拟

利用CFD数值仿真软件Fluent,对船用海水淡化装置膜片式负荷调节阀的流动特性进行了数值模拟,计算和分析了不同弹簧刚度条件下,调节阀开度及流量随进口压力变化的特性,为合理选择弹簧刚度,从而满足不同调节特性的要求提供了设计依据和指导.     

带限位器的冲击隔离器刚度计算模型

用数值方法模拟带限位功能的冲击隔离器一般采用双线性模型,即在限位器发挥作用前计算模型中的刚度为隔离器的冲击刚度,然而,众多研究表明,隔离器的静刚度、动刚度以及冲击刚度3者在数值上存在较大的差异。为探究2种计算方法在计算结果上的差异性,提高隔离器计算的准确性,对带限位器隔振装置的计算方法进行改进,将传统的双线性计算方法加以优化,采用多线性计算方法。建立结构模型,将隔离器以及限位器的接触部分简化为弹簧和阻尼器;选择合适的隔离器,加载与之相适应的冲击环境;对加速度和速度响应分别进行对比分析。得出结论:多线性计算方法与双线性计算方法计算结果有一定差异,多线性计算方法所计算的加速响应峰值较多线性方法有所降低,且振荡次数减少。多线性计算方法所计算的位移响应峰值略小于双线性计算方法的计算值,多线性计算方法使得响应脉宽出现先窄后宽的现象。