研究推进轴系橡胶艉轴承刚度等效方法,给出重力作用下的轴系艉轴承的等效支承位置及刚度。建立转轴-轴承非线性接触有限元模型,获得轴承表面压力和位移分布,然后采用单点、多点支承模型进行刚度等效。结果表明,单点支承等效可以较为准确地描述转轴位移,但转角不够准确;5 点支承等效较单点支承等效具有更高的精度,可以较为准确地描述轴系变形,而且动刚度等效也能较准确地描述频响特性(微幅振动条件下),尤其对于低频区域(小于60 Hz),与转轴-轴承接触模型的计算结果几乎一致。
针对振动敏感型通信器件的低频减振问题,研究一种多孔流体阻尼式动力吸振器。通过建立吸振器动力学模型,确定动力吸振器刚度和阻尼的最优参数,分析阻尼孔参数对沿程阻尼力和局部阻尼力的影响规律,给出吸振器阻尼的设计方法。在介质分别为水和硅油的情况下,对动力吸振器减振性能进行实验验证,结果显示动力吸振器的吸振频率在1.6 Hz~2 Hz 之间,随流体粘度增加,减振效果降低。主振质量吸振后的振动传递率最大可衰减53 %左右,表明多孔流体阻尼动力吸振器对于低频振动有较好的抑制效果。
针对振动敏感型设备地震响应隔离问题,研究一种滚动隔震平台,并给出凹形复位板曲面轮廓。建立隔震平台的运动微分方程,通过数值仿真对El-Centro地震波响应进行分析,结果表明隔震平台可消减地震加速度向其承载设备的传递,并且曲面轮廓限制了设备的相对位移。在仿真分析的基础上,对滚动隔震平台的隔震性能进行实验验证,结果显示滚动隔震平台水平方向共振频率在0.5 Hz~1 Hz之间,对于0~16 Hz内的随机激励,隔震后的加速度RMS值下降90 %以上;在隔震区,对单频激励也有较好的衰减效果。
针对振动敏感型电子器件的振动隔离问题,研究一种行程较大、动力放大因子较小、高频衰减率较高的隔振器。首先提出采用焊接波纹管和黏滞流体的两参数隔振器,其高频段衰减率约为[-]30 dB/dec,共振放大因子约为6 dB,然后通过力学建模给出提高隔振效率的三参数隔振器参数,通过串联弹簧和增大阻尼,进一步降低共振放大因子,同时改善高频区衰减效果。实验结果表明,三参数隔振器的放大因子小于5 dB,高频段衰减率约为[-]52 dB/dec;在0~500 Hz内,隔振后的加速度RMS值下降90 %以上。
针对螺旋桨非定常激励力经由推进轴系激励艇体结构从而诱发辐射噪声问题,提出一种轴系纵向振动主动控制方法,将纵振控制器对称安装于推力轴承座上,通过反馈控制抑制轴承座振动。对螺旋桨-轴系-艇体耦合系统进行振动建模、控制和声辐射仿真分析,结果表明由纵向激励引起的艇体振动和辐射噪声能够得到抑制。为验证纵振控制器效果,在推进轴系试验台上进行试验验证,结果表明主动控制能够有效抑制推力轴承基座的纵向振动。
微振动是影响高精度航天器空间分辨率的主要因素之一,提出一种并联波纹管式流体阻尼器的网结构隔振器对航天器舱内设备引起的微振动进行隔离。运用子结构综合法建立垂直于网面方向的动力学方程,获得网面任意一点的动力学响应。实验结果表明,在30 Hz~250 Hz内振动衰减最大值虽然可达40 dB。但是网隔振器的阻尼较小,导致共振峰值较大。并联阻尼器后的网结构隔振器可使共振峰值明显削减,同时,30 Hz~250 Hz内振动最大衰减值保持30 dB。