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柔性浮筏系统隔振器参数与布置优化研究
| 论文题名： | 柔性浮筏系统隔振器参数与布置优化研究 |
| 关键词： | 舰船柔性浮筏;隔振器;衔铁倾斜;磁通密度;有限元方法 |
| 摘要： | 隔振是减小舰船动力设备振动的重要手段,分为被动和主动两种形式。被动隔振具有结构简单、易于实现、可靠性高等优点,已得到广泛地应用。然而其在低频及系统谐振频率附近隔振效果差,在很多系统中已很难满足减振降噪的要求。主动隔振可以根据设定的控制规律动态地调整系统的支承特性参数,满足被动隔振无法实现的低频及谐振频率附近的隔振降噪的需要。舰船浮筏隔振系统由于特殊要求,朝大型化、轻型化方向发展。将系统各部件视为刚体与实际系统存在很大误差,须将筏体与基础作为柔性体考虑。 本文以磁悬浮柔性浮筏系统为研究对象,展开筏体柔性对磁悬浮主动隔振器的影响及被动隔振器参数及布置研究,对提高系统隔振效果很有必要。主动隔振器是实施振动主动控制的关键部件,是主动控制系统的重要环节。主动隔振器的作用是按照确定的控制规律对控制对象施加控制力。本项目所设计的磁悬浮隔振器,中间筏体的转动及其柔性变形会引起磁悬浮主动隔振器中衔铁的倾斜,从而影响电磁力的大小,对隔振系统的控制效果也会产生很大的影响。从理论上计算了衔铁倾斜对电磁力大小的影响,采用有限元方法分析了衔铁倾斜对磁通密度的影响。结果表明衔铁倾斜对电磁力和磁通密度有很大影响,需要在实际控制时对电磁力进行修正。建立了基于柔性基础的多激励、多支承单层多自由度隔振系统的动力学方程。利用数值分析的方法计算了柔性基础对系统固有频率的影响,以及隔振器的刚度、阻尼对传递到基础的功率流的影响;重点分析了被动隔振器布置方式和位置对传递到基础的功率流的影响,并给出了被动隔振器的布置规律与优化方案。采用模态法建立了多个激励源、多自由度的柔性浮筏系统的动力学方程。考虑刚性基础,以传递到基础的力为评价指标,利用数值分析方法计算了上下层被动隔振器参数对系统固有频率和传递到基础的力的影响,研究了隔振器的布置规律,在此基础上进行了隔振器布置优化,规律是隔振器的最优布置随着干扰信号的频率改变而变化。 |
| 作者： | 朱良 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 胡业发 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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