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舰船橡胶隔振器冲击特性试验方法研究
| 论文题名： | 舰船橡胶隔振器冲击特性试验方法研究 |
| 关键词： | 舰船橡胶隔振器;舰船柴油机;冲击特性;弹性特性;力学模型 |
| 摘要： | 在越来越严酷的水下非接触爆炸冲击环境条件下，舰船橡胶隔振器对舰船柴油机等动力机械的冲击隔离起着至关重要的作用。 兼顾粘性和弹性特性的粘弹性模型是更符合舰船橡胶隔振器使用的高聚物橡胶材料的力学模型。其中，常用的Maxwell和Voigt粘弹性模型具有广义一致性。本文采用Voigt粘弹性模型推导出橡胶材料的复模量，提出采用具有复模量 类似形式的复刚度 来统一考虑橡胶隔振器的弹性和粘性，并采用复刚度 建立了舰船橡胶隔振器在冲击条件下冲击力（F）—变形位移(S)的函数方程。 采用落锤式试验研究的方法来研究隔振器的冲击特性是目前国内外的主要方法，也是被国内外海军规范广泛接受的方法。本文研究了规定冲击速度法和基于半正弦波形发生器的规定脉冲波形法这两种具有不同冲击输入方式的落锤式试验法。在试验方法研究过程中分析指出了目前现有试验装置及其对应试验过程中存在的各种问题，并得出了规定冲击速度和规定脉冲波形在试验中调整的原则方法。 针对舰船领域现有试验设备存在的各种问题，自行研制了一台采用先进设计理念和机电液压技术的大型多功能自动落锤式冲击试验机。该试验机独创的采用双台面设计，兼顾隔振器冲击特性试验和设备冲击考核试验的功能。试验机台面经动力学分析和ANSYS模态仿真分析设计后，克服了模态振型的影响，从而消除了常见的落锤波形失真现象。试验机在舰船大型冲击试验机领域首次采用了空气弹簧结合阻尼器的隔冲机座设计，通过ADAMS动力学仿真设计，不仅使得对冲击波形的影响降到最低，而且极大的提高了隔冲效率，大幅降低设备基础的建造成本。 最后，本文采用上述试验机和规定脉冲波形法、规定冲击速度法对DY-8型隔振器进行落锤式试验机试验。试验结果表明DY-8隔振器F-S曲线与理论相符。而且，虽然规定脉冲波形法更接近实际爆炸冲击环境，但在目前试验条件下，规定冲击速度法得到的结果更为可信。该研究结果对舰船领域隔振器的冲击特性试验具有很好的工程应用价值。 |
| 作者： | 朱晓健 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 华宏星;周炎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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