非線性雙層隔振系統(tǒng)研究.pdf

1、航空航天，海軍艦船技術(shù)是衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要方面，越來越受到國(guó)家的高度重視。并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，精密機(jī)械以及家用電器等也對(duì)隔振系統(tǒng)提出了越來越高的要求，傳統(tǒng)的單層，線性隔振系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足各行各業(yè)日益增長(zhǎng)的需求。而雙層隔振系統(tǒng)、多層隔振系統(tǒng)模型都具有良好的隔振性能，特別是雙層隔振系統(tǒng)在艦載機(jī)械設(shè)備的隔振設(shè)計(jì)中得到了實(shí)際的應(yīng)用。研究表明，雙層隔振系統(tǒng)可以達(dá)到低頻35dB、中高頻50dB的隔振效果。沖擊引起的振動(dòng)是海軍艦船破壞的主

2、要原因之一，為了得到很好的隔振效果，很多結(jié)構(gòu)都采用了非線性隔振器，即本構(gòu)關(guān)系是一非線性函數(shù)，呈現(xiàn)出非光滑，強(qiáng)非線性；并且由于結(jié)構(gòu)的限制，有時(shí)要求隔振器斜置，這也造成了系統(tǒng)具有非線性特性。目前國(guó)內(nèi)還沒有人研究過將具有非線性剛度和阻尼的隔振器，并且具有任意布置的雙層隔振系統(tǒng)。鑒于此，本文的研究具有一定的工程價(jià)值和一定的科學(xué)意義。 本文從非線性隔振元件開始，研究了雙層隔振系統(tǒng)的模型和響應(yīng)。主要包括以下幾個(gè)方面： ⑴通過非線性隔

3、振元件的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)，通過數(shù)據(jù)分析，選擇合適的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)，得出系統(tǒng)的剛度非線性函數(shù)和阻尼的非線性函數(shù)。 ⑵對(duì)上下兩層均有6個(gè)隔振器(上層斜置，下層豎置)的雙層機(jī)組設(shè)備(上層機(jī)組為圓柱形)，運(yùn)用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的牛頓方程(剛體質(zhì)心運(yùn)動(dòng))和歐拉方程(剛體轉(zhuǎn)動(dòng))建立了雙層隔振系統(tǒng)的力學(xué)模型，并且用MATLAB高級(jí)語(yǔ)言程序研究其沖擊響應(yīng)。 ⑶將雙層隔振系統(tǒng)隔振器作為作動(dòng)器，利用理想最優(yōu)控制理論及準(zhǔn)最優(yōu)控制理論，簡(jiǎn)