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气磁主被动混合隔振器的结构设计与分析
| 论文题名： | 气磁主被动混合隔振器的结构设计与分析 |
| 关键词： | 潜艇;气磁主被动混合隔振器;空气弹簧;磁悬浮隔振器;刚度特性;固有频率 |
| 摘要： | 浮筏隔振装置的应用能够有效提高潜艇的声隐身能力，但是对隔振器的承载能力和低频隔振性能提出了更高的要求。将承载能力大的空气弹簧与低频隔振性能好的磁悬浮主动隔振器集成使用，可以很好地满足这一要求，能有效隔离潜艇的机械振动，研究集成了空气弹簧和磁悬浮隔振器的气磁主被动混合隔振器有着重要的应用价值。 本文研究了空气弹簧与磁悬浮隔振器刚度特性和刚度选用原则，设计了一种气磁主被动混合隔振器，给出了该隔振器的设计准则，主要研究工作如下： (1)研究了磁悬浮隔振器的刚度特性。用磁路法推导了磁悬浮隔振器电磁力表达式，表明磁悬浮隔振器具有负刚度特性，且该负刚度与偏置电流的平方呈正比；用 Workbench对磁悬浮隔振器磁场进行仿真，表明磁悬浮隔振器的刚度呈明显的非线性特征。 (2)研究并设计了一种新型结构的空气弹簧。用解析法推导了该结构的承载能力、刚度和固有频率的表达式；利用ANSYS15.0有限元软件分析了空气弹簧的刚度和固有频率，表明空气弹簧在拉伸变形时，刚度几乎保持不变，在压缩变形时，刚度呈非线性；所设计的空气弹簧具有固有频率低的特点。 (3)设计了一种新型结构的气磁主被动混合隔振器。综合考虑空气弹簧承载能力大和磁悬浮隔振器能够抑制空气弹簧低频共振的特点，推导出了空气弹簧刚度与磁悬浮隔振器位移刚度间的关系。 (4)研究了气磁主被动混合隔振器的设计准则。依据该设计准则进行了实例设计；空气弹簧和磁悬浮隔振器的刚度取不同值时，对气磁主被动混合隔振系统的固有频率和力传递率进行了仿真分析，结果表明增大磁悬浮隔振器刚度的绝对值或降低空气弹簧的刚度值，可以达到更好的隔振效果。 |
| 作者： | 陈娟 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张锦光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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