非規(guī)則彈性片高靜低動隔振器的設(shè)計與研究.pdf

1、近年來,隨著工程機械、乘用交通工具等方面技術(shù)要求的不斷提高,使得工業(yè)實踐中隔振技術(shù)日益受到人們的重視。線性隔振器只有在激振頻率明顯高于隔振器固有頻率情況下才有隔振作用,因此只能用于隔振環(huán)境相對溫和的情況下。當處于極端環(huán)境干擾下,如沖擊、沖擊載荷、地面隨機運動,他們的頻譜中都含有部分危險的低頻成分,以上惡劣環(huán)境可能導(dǎo)致隔振器過應(yīng)力,甚至系統(tǒng)損壞。因此,研究適應(yīng)環(huán)境能力更強的非線性隔振器是非常必要的。本文在總結(jié)前人對于隔振器設(shè)計經(jīng)驗積累的基

2、礎(chǔ)上,研究了高靜剛度低動剛度隔振理論,設(shè)計并分析了一種新型的非線性隔振器。該隔振器具有良好的高靜低動特性,隔振效果較好,通用性強。具體說來,本文的主要研究成果和結(jié)論如下:
　　1、借助于三彈簧理論,分析了斜置彈性片受力特性,采用非規(guī)則對稱分布斜置彈性片代替水平和豎直彈簧。建立了基于勢能函數(shù)的非規(guī)則彈性片數(shù)學(xué)模型,采用經(jīng)驗設(shè)計結(jié)合數(shù)值仿真的方法對總體結(jié)構(gòu)進行參數(shù)優(yōu)化。
　　2、設(shè)計并加工一套非線性高靜低動隔振器,并開展了靜力實

3、驗和位移傳遞率實驗。通過靜力實驗,驗證了該隔振器的力-位移曲線與理論值接近,取得了較好的高靜低動效果。通過位移傳遞率試驗獲得了該隔振器的位移傳遞率曲線,結(jié)合試驗結(jié)果對理論模型進行修正,使得理論曲線和實驗結(jié)果基本吻合。經(jīng)過與線性彈簧理論隔振性能進行對比知,設(shè)計加工的高靜低動隔振器具備固有頻率較低的特性,從而擴大了隔振區(qū)間;同時,高靜低動隔振器具有更強的傳遞率衰減能力,可以有效隔離來自地基、底座等的振動,從而達到保護承載物的目的。
　

4、　3、研究影響隔振性能的各參數(shù)并優(yōu)化。具體來說:在其他因素相同的情況下,材料楊氏模量越大,其承載能力也越大;材料越厚承載能力越大;彈性片不適宜選擇抗疲勞強度低的材料;材料太厚裝配難度大,且在頂端頸部容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,嚴重時會造成結(jié)構(gòu)損壞。結(jié)合數(shù)值仿真和試驗結(jié)果我們最終得到彈性片厚度、材料楊氏模量、水平壓縮量等參數(shù)的最優(yōu)值。
　　4、結(jié)合靜力學(xué)實驗結(jié)果,建立了系統(tǒng)的動力學(xué)模型,推導(dǎo)出系統(tǒng)的動力學(xué)方程,其振動可以用杜芬方程描述;通過諧