阻振质量复合托板减振效果试验研究
舰船高传递损失复合托板振动特性优化设计-姚熊亮邱中辉庞福振谢晓忠(45)
姚熊亮 邱中辉 庞福振 谢晓忠
哈尔滨工程大学 船舶工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
摘 要:基于结构动力学优化设计理论,研究了潜艇典型舱段双层圆柱壳舷间高传递损失复合托板结构。通过
初步优化,得到隔振效果最优的刚性阻振质量块的最优截面尺寸和布设位置,并将最优参数的刚性阻振质量块
等 效 为 相 同 截 面 惯 性 矩 的 球 扁 钢 。 在 满 足 舱 段 总 重 量 及 危 险 截 面 结 构 强 度 的 约 束 条 件 下 ,以 舱 段 非 耐 压 壳 体
பைடு நூலகம்
0引言
将潜艇的典型舱段简化为有限长加筋双层圆 柱 壳 结 构 ,内 层 耐 压 壳 体 与 外 层 非 耐 压 壳 体 依 靠
托板和实肋板等舷间横向构件来保证刚度。设备 激 励 由 联 接 基 座 引 起 耐 压 壳 体 振 动 ,通 过 舷 间 横 向连接构件将振动波传递给非耐压壳体,内、外壳 间 的 耦 合 作 用 很 强 ,向 水 中 辐 射 噪 声 较 大 。 在 舷
第6期
姚熊亮等:舰船高传递损失复合托板振动特性优化设计
托板
开孔
刚性阻振质量
47
球扁钢
Fig.4
图 4 高传递损失复合托板舷间结构 Composite pedestal connecting structures with high transmission loss between double shells
y x
图 2 刚性阻振质量复合托板舷间结构正视图 Fig.2 Front view of composite pedestal with rigid vibration isolation mass
1 舰船高传递损失复合托板优化模 型描述
金属塑料复合材料的减振性能模态试验分析研究
金属塑料复合材料的减振性能模态试验分析研究
骆志高;陈保磊;庞朝利
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2010(030)002
【摘要】为满足工业上对减振材料的需求,制备了一种以45#钢和尼龙66为主要成分的金属塑料复合材料.对此复合材料进行模态试验,测试其在受迫振动条件下的响应频率与阻尼比,有助于认识其阻尼减振行为,为进一步推动其在工程中的应用奠定基础.试验结果表明:与对比材料相比,复合材料在相同阶模态条件下,振幅降低17%~28%,固有频率下降,阻尼比显著提高,减振效果明显.
【总页数】4页(P138-141)
【作者】骆志高;陈保磊;庞朝利
【作者单位】江苏大学机械工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学机械工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学机械工程学院,江苏,镇江,212013
【正文语种】中文
【中图分类】TB53
【相关文献】
1.金属塑料复合材料减振耐磨性能的试验研究 [J],
2.金属塑料复合材料压制烧结成型及性能 [J], 王斌;崔沛;戴亚春;骆志高
3.基于结合强度的金属塑料复合材料压制成型 [J], 黄殿凯;徐健伟;李进;骆志高
4.金属塑料复合材料减振耐磨性能的试验研究 [J], 骆志高;陈保磊;庞朝利
5.金属塑料复合材料的压制成型及结合强度 [J], 杨超;戴亚春;王海;骆志高
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【国家自然科学基金】_振动加速度级_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
推荐指数 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
科研热词 模型试验 阻振质量 波动理论 振动特性 振动加速度级 托板结构 复合托板 基座连接形式 双层圆柱壳
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
科研热词 隔振效果 结构噪声 特殊浮置板轨道 少齿差行星传动 多体接触分析 动态激励 加速度级 低频
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2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
科研热词 振动加速度级 电容器 振动 噪声 响应面 减振降噪 k-s函数 a计权声压级
推荐指பைடு நூலகம் 2 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
2013年 科研热词 推荐指数 软土 2 自动落锤激励装置 2 脉冲试验 2 声压周向分布 2 高速铁路 1 随机振动 1 阈值 1 输入功率流 1 轨道随机不平顺 1 轨道谱 1 车辆-轨道耦合动力学 1 车辆-轨道-路基-地基耦合系统 1 船舶 1 空化 1 盾构隧道 1 相干系数 1 水下模型试验 1 有限元方法 1 振动声辐射试验 1 振动响应传递函数 1 壳体振动 1 地面振动 1 地铁 1 地基振动 1 在线监测 1 喷水推进泵 1 动刚度 1 加速度频谱 1 功率谱 1 低噪声复合托板 1 低噪声复合基座 1 传递损失 1 中低频降噪 1 三维有限元 1 labview 1 2.5维有限元-边界元 1
轻型钢结构住宅复合墙板抗震性能试验研究及仿真分析
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科 研 开 发
轻 型 钢 结构 住 宅 复 合 墙 板 抗 震 性 能 试 验 研 究 及
仿 真 分析 木
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新型空心结构阻振质量的阻振性能实验
垂直 入射 弯 曲波 的反射 系数 [7]
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关键 词 空 心 结 构 ;阻 振 质 量 ;阻 振 损 失 ;颗 粒 阻 尼 ;减 振 效 果 ;阻 尼 损 耗 因子 中 图 分 类 号 TB532;TH825
引 言
阻振 质 量 的振 动 传 递 特 性
结 构 声在 沿结 构 传递 的途 中会 遇到 具 有隔 离作 用 的 自然 障碍 ,如 板或 杆 的铰支 承 、结构 的接 头 和加 强 筋 等 ,这 些 对 结 构 声 的 传 递 都 可 起 到 阻抑 作 用 。 阻振 质量 块 是一 个 大 而 重 的条 体 ,沿着 结 构 声 传 递 途 径 配置 在 板 的 结 合 处 ,用 以 隔 离 结 构 声 的传 播 。 石 勇 等 利用 波动 理论 分 析振 动波 在钢 板结 构 中传 播 遇 到方 钢 结 构 时 的反 射 、透 射 等 传 播 规 律 。Che 等 [2 基 于 波动 理论 研究 了多转 角阻振 质 量结 构对 结 构 声 的阻抑 特 性 。刘 洪林 等口 从结构 的角度探 求 不 同阻振 质 量块 结 构参 数对 隔振 降 噪 的影 响 。刘 见华 等 L4]研 究 了多 个 阻振质 量 阻抑 结构声 的传递 。姚 熊 亮 等[5]基 于阻 抗失 配原 理 ,在 舷 间振 动 的 主传 递 通 道 上设 计 了几 种 高传 递 损 失 的复 合 托 板 结 构 形 式 , 并 对 比了它们 的 隔振效 果 。 申华等 通 过有 限元 数 值 分析 ,表 明 空心 方 钢 阻 振质 量 在 大 多 数 频 率 下 阻 振 效果 优 于 实心方 钢 。笔 者在 波动 法质 量 阻振传 递 特 性分 析 的基 础上 ,通 过 实 验对 比研 究 了空 心 和 实 心 阻振 质 量 的阻振 性 能 ,以及 空心 阻振 质 量 填 充 颗 粒 阻尼 对 阻振 性 能 的影 响 ,揭 示 出新 型空 心 阻 振 质 量 比实 心 阻振 质量 具 有 更 高 阻 振 效 果 、更 宽 的阻 振 频 率范 围优 点 ,从 而发展 了实心 质量 阻振 技术 。
组合式颗粒阻尼器的减振实验研究
组合式颗粒阻尼器的减振实验研究杜妍辰 张 虹上海理工大学,上海,200093摘要:提出了一种新型结构的组合式颗粒阻尼器,该阻尼器采用两层减振结构,外层为弹簧减振,内层为塑性阻尼减振㊂改变颗粒填充率㊁腔体间隙㊁弹簧刚度和填充颗粒材质后,研究了不同结构参数对该阻尼器减振性能的影响㊂结果表明:组合式颗粒阻尼器比传统的颗粒碰撞阻尼器具有更优秀的减振性能;钢球和颗粒的体积比约为1∶2且弹簧刚度值为主系统刚度值的10%以下时具有最好的减振效果;改变填充颗粒材质对减振效果影响不显著㊂关键词:颗粒;阻尼器;弹簧刚度;填充率;间隙中图分类号:O 328;T B 53 D O I :10.3969/j.i s s n .1004132X.2015.14.019E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nC o m b i n e dP a r t i c l e I m p a c tD a m pe r D uY a n c h e n Z h a n g H o n gU n i v e r s i t y o f S h a n g h a i f o rS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,S h a n gh a i ,200093A b s t r a c t :An e wk i n do f c o m b i n e d p a r t i c l e i m p a c td a m p e rw a s p r o po s e d ,i nw h i c ht w ok i n d so f d a m p i n g f o r m s ‐v i a s p r i n g s o u t s i d e a n dv i a p a r t i c l e p l a s t i c d e f o r m a t i o n i n s i d e .T h e r e s po n s e o f v a r i o u s d a m p e r c o m p o n e n t sw a so b t a i n e df r o me x p e r i m e n t s ,b y v a r y i n g t h e p a r t i c l e p a c k i n g r a t i o ,t h ec o n -t a i n e r c l e a r a n c e ,t h es t i f f n e s so f s p r i n g ,a n dt h e p a r t i c l e m a t e r i a l s .T h ee x pe r i m e n t a l r e s u l t ss h o w t h a t t h e c o m b i n e d p a r t i c l e i m p a c t d a m p e rh a s e x c e l l e n t d a m p i n gpe rf o r m a n c e ,a n d i sb e t t e r t h a n t h e t r a d i t i o n a l p a r t i c l e i m p a c t d a m p e r .T h ed a m p e rh a s t h eb e s t p e r f o r m a n c ew h e n t h ev o l u m e r a t i ob e -t w e e n t h e s t e e l b a l l a n d p a r t i c l e s i s a b o u t 1∶2a n d t h e s p r i ng s t i f f n e s s i s a b o u t 10%o f th em ai n s y s -t e ms t i f f n e s s .C h a n g i n gp a r t i c l em a t e r i a l sh a s l i t t l e i n f l u e n c e o n t h ed a m p i n gpe rf o r m a n c e .K e y wo r d s :p a r t i c l e ;d a m p e r ;s p r i n g s t i f f n e s s ;p a c k i n g r a t i o ;c l e a r a n c e 收稿日期:20140825基金项目:国家自然科学基金资助项目(51475308,51005157)0 引言碰撞阻尼器是一种带有自由质量的高非线性阻尼器[1]㊂自由质量在碰撞阻尼器腔体内运动,通过与阻尼器腔壁碰撞发生弹塑性变形或内部产生摩擦,使能量消耗或转移,从而减小主系统的振动幅值㊂经过多年的研究,目前已产生了多种类型的阻尼装置:单体碰撞阻尼器[2]㊁多体碰撞阻尼器[3]㊁豆包碰撞阻尼器[4‐5]㊁颗粒碰撞阻尼器[6‐8]㊁非阻塞性颗粒碰撞阻尼器[9‐11]和带颗粒减振剂的碰撞阻尼器[12‐13]㊂其中,颗粒碰撞阻尼器以其优良的减振效果以及结构简单㊁成本低廉㊁易于实施且适合在恶劣条件下使用等优点,在生产实践中得到了重视;带颗粒减振剂的碰撞阻尼器相比传统的线性辅助质量阻尼器表现出更优秀的减振性能和更好的系统稳定性,具有广阔的发展潜力和应用前景㊂传统的辅助质量阻尼器在结构上存在弹簧部件,弹簧具有储能功能,可将振动能量从峰值位置转移从而实现减振;带颗粒减振剂的碰撞阻尼器主要依赖塑性碰撞耗能,也取得了较好的减振效果㊂本文尝试在以上两种减振机理的基础上,设计出一种新型结构的颗粒阻尼器组合式颗粒阻尼器㊂这种阻尼器在带颗粒减振剂的碰撞阻尼器结构上增加了弹簧部件,以期通过发挥两种减振机理的优势,实现更高的减振效率㊂已有的研究表明[14]:冲击器大小㊁颗粒填充率和颗粒材料都有可能影响颗粒碰撞阻尼器的性能㊂本文将重点讨论上述因素以及新增加的弹簧刚度对减振性能的影响,为方便实验研究,阻尼器将设计成腔体大小和弹簧刚度可调节的,以方便在实验中研究各个参数变化带来的影响㊂1 组合式颗粒阻尼器的结构及减振原理1.1 组合式颗粒阻尼的结构组成如图1所示,组合式颗粒阻尼器由塑性碰撞阻尼器(带颗粒减振剂的碰撞阻尼器,包括阻尼器腔体㊁冲击器㊁颗粒和活动塞)㊁弹簧㊁导轨及外壳组成㊂可以看到,塑性碰撞阻尼器位于组合式颗㊃3591㊃组合式颗粒阻尼器的减振实验研究杜妍辰 张 虹Copyright ©博看网. All Rights Reserved.粒阻尼器的中央,下端为可滑动的导轨㊂导轨沿阻尼器轴线方向放置,使塑性碰撞阻尼器只可在x 方向平动㊂在塑性碰撞阻尼器的外侧两个端面上设计有弹簧连接构件,最多能够连接8对弹簧,如此便可自由选择不同数量和刚度的弹簧用于多组实验㊂设计了一个活动塞装置,通过活动塞位置的改变可以调整阻尼器的腔体间隙㊂组合式颗粒阻尼器的外壳通过螺母连接固定于悬臂梁顶端㊂图1 组合式颗粒阻尼器的结构示意图1.2 组合式颗粒阻尼器的减振原理组合式颗粒阻尼器在塑性碰撞阻尼器的基础上附加了弹簧结构,形成内外两级结构㊂内层的塑性碰撞阻尼器具有较小的恢复系数,可以在碰撞过程中最大限度地吸收通过弹簧转移来的系统振动能量,并通过提高颗粒间的碰撞概率,充分消耗系统的动能,使其不再返回主系统[15‐16]㊂将塑性碰撞阻尼器视为一个附加质量,与增加的弹簧构件一起,形成外层减振系统㊂弹簧具有恢复系数大,能缓和冲击㊁吸收振动,并能控制机构运动和存储能量等优点[17],使得阻尼器与主系统之间产生充分的动量交换,可以进一步提高减振效果㊂外层可以将能量转移到其他频率,内层可以将能量进一步分散到更宽的频率范围中,这些特点使得组合式颗粒阻尼器具有更宽的吸振频带㊂系统稳定运行时,组合式颗粒阻尼器结构中的弹簧会储存系统的能量㊂这些被不断积聚的能量最终会转移到中间腔体㊂弹簧的隔振导致系统的振动大幅度减小,实质上就是弹簧把系统的动能最大化,并将其存储,起到减振的目的㊂当动能由弹簧转移到腔体时,弹簧的储能性质使作用于腔体的动能进一步放大,充分激发腔体内冲击器与颗粒的碰撞摩擦㊁颗粒和颗粒的碰撞摩擦,以及颗粒与腔体内壁的碰撞摩擦,通过这些碰撞摩擦将被转移到腔体的动能耗散,系统动能被循环释放,从而取得更好的减振效果㊂2 组合式颗粒阻尼器的实验研究2.1 实验装置实验采用悬臂梁振动系统,所用悬臂梁尺寸为250mm×45mm×4mm ,材料为锰钢,密度为6.37×103k g/m 3,弹性模量为206G P a ㊂实验中采用的仪器设备为台湾金顿E M ‐20F 5K ‐10N 03型高频电磁激振器㊁北京东方所的智能数据采集系统及信号分析软件D A S P 2012㊂本实验通过激振器对悬臂梁的根部进行激振,激振力采用正弦信号㊂组合式颗粒阻尼器加固在悬臂梁的自由端㊂加速度传感器平行固定于阻尼器一侧,测量悬臂梁自由端的响应,用以检测该阻尼器对悬臂梁的减振效果㊂实验装置如图2所示㊂测试系统框架如图3所示,其中,x 方向为水平方向㊂图2 实验装置照片图3 测试系统框架图2.2 实验内容实验中采用的阻尼器腔体长度包括3种规格:40mm ㊁60mm 和80mm ;冲击器采用1个直径18mm 的钢球;颗粒主要采用粒度为100μm 锌粉或铜粉㊂不同颗粒填充材料的对比实验中,增加粒径为300μm 的石英砂,颗粒填充率分别为20%㊁40%㊁60%和80%㊂颗粒填充率R p 为R p =V p /(V t -V i )(1)式中,V p 为填充的颗粒体积;V t 为阻尼器腔体总体积;V i 为冲击器钢球体积㊂实验装置中,悬臂梁系统质量(包括自由端的底座)为2045.5g ,阻尼器腔体质量为111g,腔体内钢球质量为24.4g,铜粉㊁锌粉和石英砂全部填满阻尼器腔体时的质量分别为50g ㊁86.5g 和37.5g㊂弹簧的质量可以忽略不计㊂整个实验过程中,通过粘附小质量块进行调节来确保整个系㊃4591㊃中国机械工程第26卷第14期2015年7月下半月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.统的质量保持不变㊂实验采用两种不同规格的弹簧,弹簧内径均为4mm,自由长度为55mm,参数见表1㊂为区分表1中不同的两组4对弹簧,将其中刚度较小的4对弹簧标记为1组㊂悬臂梁的刚度为9.49N/mm㊂表1 弹簧参数数量规格总刚度(N/mm)本文标记8对6对4对2对弹簧刚度0.94N/mm钢丝直径0.7mm3.768组2.826组1.884组0.942组4对弹簧刚度0.684N/mm钢丝直径0.5mm0.6841组 本文首先对弹簧是否存在减振效果进行实验对比,然后分别讨论冲击器与颗粒体积比㊁弹簧刚度和填充材料对阻尼器减振效果的影响㊂冲击器与颗粒体积比w为w=V i/V p(2) 3 实验结果及分析3.1 弹簧构件的作用效果首先,通过5组实验对增加弹簧前后的减振效果进行对比㊂5组实验中阻尼器的组成见表2,其中,系统外加总刚度为0.684N/mm的弹簧1组,冲击器为一个直径18mm的钢球,腔体间隙固定为80mm,填充颗粒为锌粉㊂实际上,实验1相当于采用一个单质量块阻尼器;实验2㊁3相当于采用塑性碰撞阻尼器;实验4㊁5相当于组合式颗粒阻尼器㊂表2 5组实验中阻尼器的构成编号12345弹簧无无无有有冲击器无有有有有R p(%)040804080 不同实验组的振幅如图4所示㊂可以看出:①塑性碰撞阻尼器使悬臂梁自由端的最大振幅下降幅度分别为26.0%㊁59.1%,组合式颗粒阻尼器使悬臂梁自由端的最大振幅下降幅度分别为86.6%㊁82.7%,最大振幅均远远低于主系统在单质量块阻尼条件下的最大有效振幅;②组合式颗粒阻尼器比塑性碰撞阻尼器的减振效果好,说明弹簧在振动发生时起到了储能及放大的作用,使振动幅值减小;③组合式颗粒阻尼器的振幅稳定,没有明显的共振点,具有显著的减振效果㊂图4 不同实验组的最大振幅塑性碰撞阻尼器和组合式颗粒阻尼器的振动响应如图5所示,从波形上看,组合式颗粒阻尼器的振动波形具有稳定的周期性,减振效果更好㊂(a)颗粒填充率为80%的振动响应(b)颗粒填充率为40%的振动响应图5 两种阻尼器的振动响应比较3.2 冲击器与颗粒体积比的影响在以往对颗粒碰撞阻尼器的研究中,关于颗粒填充率的研究较充分,认为颗粒填充率有一个最优值㊂但本文提出的组合式阻尼器中存在两种填充物 冲击器(钢球)和颗粒,它们之间的比例关系对阻尼器减振性能的影响值得进一步探讨㊂冲击器与颗粒体积比的定义见式(2)㊂本次实验中,根据不同的腔体长度和颗粒填充率设计了6组实验,参数见表3㊂每组实验中冲击器都固定为一个直径18mm的钢球,填充颗粒都为锌粉,弹簧的刚度分别为3.76N/mm㊁2.82N/mm㊁1.88N/mm㊁0.94N/mm㊁0.684N/mm㊂㊃5591㊃组合式颗粒阻尼器的减振实验研究 杜妍辰 张 虹Copyright©博看网. All Rights Reserved.表3 体积比实验中的参数编号腔体长度(mm )颗粒填充率(%)体积比wⅠ40201/0.6Ⅱ60201/1Ⅲ40601/2Ⅳ80401/3Ⅴ60801/4Ⅵ80801/6图6中的各条曲线是在不同的弹簧刚度下,悬臂梁系统在共振区域内的最大振幅㊂ 参考对比”组为阻尼器装置中未添加钢球和颗粒下的最大振幅㊂从图6中可以看出:①不同弹簧刚度下,所设计的组合式颗粒阻尼器在其共振区域内的最大振幅均小于参考对比组的最大振幅,说明组合式颗粒阻尼器具有良好的减振结果;②实验组Ⅲ的最大振幅相对于其他实验组别均为最小或接近为最小,组合式颗粒阻尼器的减振效果为最佳,此时的体积比w 对应为0.53(钢球和颗粒的体积比约为1∶2)㊂当冲击器(钢球)和颗粒的体积比为1∶2时,腔体内空余体积与钢球体积比为1.3∶1,也就是说当冲击器钢球在腔体内的活动范围稍大于钢球本身体积,且颗粒的体积是钢球的2倍时,钢球㊁颗粒之间更能充分地发生碰撞,消耗主系统能量,从而使组合式颗粒阻尼器发挥最好的减振效果㊂图6 不同w 值下各刚度组对应的最大振幅值冲击器与颗粒体积比存在最优值的原因:填充颗粒过少而自由间隙太大时,钢球在运动过程中无法形成与腔体两端壁的完整碰撞,钢球和腔体端壁碰撞时夹击的颗粒过少,系统动能的消耗随着颗粒产生的塑性变形的减少而减小,减振效果降低;填充颗粒过多而自由间隙太小时,冲击体的正常碰撞受到限制,也会影响到减振的效果㊂因此w 的选取须综合考虑这两种情况出现的可能,使冲击体(钢球)获得适宜的碰撞条件,增大钢球和颗粒的接触概率,提高系统能量的消耗,最终得到减振效果较好的配比条件㊂3.3 弹簧刚度的影响弹簧是本文组合式颗粒阻尼器区别于塑性碰撞阻尼器的重要特征㊂为研究组合式颗粒阻尼器在外加弹簧刚度变化时对悬臂梁系统的减振效果,设计了5组不同的弹簧刚度,见表1㊂组合式颗粒阻尼器悬臂梁系统的刚度为9.49N /mm ,弹簧刚度与主系统刚度之比为分别为40%㊁30%㊁20%㊁10%和7%㊂为便于说明,将不同弹簧刚度和腔体有效长度由3个数字组成,并且定义如下:第一个数字表示阻尼器上组装弹簧的数量(分别为8组㊁6组㊁4组㊁2组,以及另一种刚度较小的弹簧4组,用1组表示),所代表的刚度分别为3.76N /mm ㊁2.82N /mm ㊁1.88N /mm ㊁0.94N /mm 和0.684N /mm ;后两位数字表示腔体的长度,分别为40mm ㊁60mm 和80mm ㊂例如 840”就表示此组实验中阻尼器上安装有8组弹簧,其增加的刚度为3.76N /mm ,阻尼器腔体的有效长度为40mm ,以此类推㊂图7中所有点的值都取每组(a )腔体长度40mm(b )腔体长度60mm(c )腔体长度80mm 图7 不同腔体长度下减振效果比较㊃6591㊃中国机械工程第26卷第14期2015年7月下半月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.实验共振点区域内的最大振幅㊂图7表示的是阻尼器填充颗粒为铜粉㊁阻尼器腔体长度为40mm㊁60mm和80mm时,不同弹簧刚度对减振效果的影响㊂由图7可以看出:①由于弹簧的存在,组合式颗粒阻尼器拥有良好的减振效果,其最大有效振幅均小于单体阻尼器最大有效振幅,并且随着刚度的减小,振幅趋近于平稳的状态㊂②刚度的变化会导致组合式颗粒阻尼器的减振效果随之变化㊂刚度为3.76N/mm 时,振幅平均下降率分别为47%(40mm长度)㊁43%(60mm长度)和36.7%(80mm长度)㊂随着刚度的变小,最大振幅逐渐减小(图7中表现为曲线下移),刚度为0.684N/mm时,悬臂梁自由端的最大有效振幅在6mm以下,振幅平均下降率分别为81.3%(40mm长度)㊁78.7%(60mm 长度)和81.6%(80mm长度)㊂③弹簧刚度的选取对阻尼器的减振效果影响显著,当弹簧的刚度为主系统刚度的10%以下时,减振效果显著;但过大的弹簧刚度会产生反作用,加大振幅,当增加到40%时,共振区域内的最大振幅为27.42mm,甚至超过主振系统在无外加阻尼时最大振幅24.69mm㊂3.4 填充材料的影响不同类型的颗粒材料耗能能力可能不同㊂为检测不同填充材料的颗粒粉末对该阻尼器的减振性能的影响,设颗粒填充率分别为0㊁20%㊁40%㊁60%和80%,比较它们在正弦激励下对悬臂梁自由端位移的减振效果,实验结果见图8㊂实验填充的锌粉的粒径为100μm,石英砂的粒径为300μm㊂图8数据来源于实验组为弹簧6组和1组(见表1),腔体内的长度为40mm㊁60 mm和80mm㊂组合式颗粒阻尼器在没有添加冲击器和颗粒材料,仅存在6组弹簧(弹簧刚度为2.82N/mm)的情况下,共振区域内主系统的最大振幅值为25.93mm;阻尼器在没有添加冲击器和颗粒材料,仅存在弹簧1组(弹簧刚度为0. 684N/mm)的情况下,共振区域内主系统的最大振幅值为6.24mm㊂从图8中可以看出:①无论填充何种材料的颗粒,在共振区域内,主系统最大的振幅均小于6.42mm,说明填充的颗粒起到了良好的减振作用,腔体内的颗粒发生塑性变形和断裂,消耗掉了主系统的动能,使振幅值下降;②在不同填充率和腔体间隙的情况下,填充金属材料颗粒或非金属材料颗粒对该阻尼器都有很好的减振效果,填充石英砂的平均衰减率为45%和29%,填充锌粉的平均衰减率为49%和32%(分别对应实验中2个不同的弹簧刚度),说明锌粉相对于石英砂具有更好的减振效果,但影响不是很大,不同材料的颗粒均可以作为减振剂材料㊂(a)腔体长度40mm(b)腔体长度60mm(c)腔体长度80mm图8 填充不同颗粒材料对减振效果的影响4 结论(1)组合式颗粒阻尼器具有优秀的减振效果,并且减振波形具有稳定的周期性㊂(2)实验中,钢球和颗粒的体积比w=0.53时的减振效果最佳,此时钢球和颗粒的体积比约为1∶2,和腔体间隙的体积比值约为1.3∶1㊂钢球体积㊁颗粒体积和腔体间隙三者之间存在一个最佳值,可使阻尼器获得最佳的减振效果㊂(3)当组合式颗粒阻尼器弹簧刚度不超过主系统刚度的10%时,阻尼器表现出很好的减振效果㊂(4)填充不同颗粒材料的减振效果没有显著的变化,因此,可以在较为广泛的范围内选取颗粒材料作为减振剂㊂㊃7591㊃组合式颗粒阻尼器的减振实验研究 杜妍辰 张 虹Copyright©博看网. All Rights Reserved.参考文献:[1] F r i e n d R R,K i n r a V K.P a r t i c l eI m p a c tD a m p i n g[J].J o u r n a l o f S o u n da n dV i b r a t i o n,2000,233(1): 93‐118.[2] D u n c a n M R,W a s s g r e nC R,K r o u s g r i l lC M.T h eD a m p i n g P e r f o r m a n c eo faS i n g l eP a r t i c l eI m p a c tD a m p e r[J].J o u r n a l o fS o u n da n dV i b r a t i o n,2005,286(1/2):123‐144.[3] B a p a tC N,S a n k a rS.M u l t i u n i t I m p a c tD a m p e rR e‐e x a m i n e d[J].J o u r n a l o fS o u n da n d V i b r a t i o n, 1985,103(4):457‐469.[4] P o p p l e w e l lN,S e m e r c i g i lSE.P e r f o r m a n c eo f t h eB e a nB a g I m p a c tD a m p e r f o raS i n u s o i d a lE x t e r n a lF o r c e[J].J o u r n a lo fS o u n da n d V i b r a t i o n,1989,133(2):193‐223.[5] 李伟,胡选利,黄协清,等.柔性约束颗粒阻尼耗能特性研究[J].西安交通大学学报,1997,31(7):23‐28.L iW e i,H uX u a n l i,H u a n g X i e q i n g,e t a l.S t u d y o nE n e r g y D i s s i p a t i o n C h a r a c t e r i s t i c s o f G r a n u l a rD a m p i n g w i t h F l e x i b l e B o u n d a r y[J].J o u r n a lo fX i’a n J i a o t o n g U n i v e r s i t y,1997,31(7):23‐28. 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双层壳舷间复合阻波托板结构声学设计
效 降低非 耐压 壳的振 动辐射 噪 声 。
Hale Waihona Puke 文献[ 4 ] 利用解析法研究流场 中受径向点激励 的双层圆柱壳在壳问用实肋板或用托板连接对壳体振
动和 声辐 射 的影 响 ,讨 论托 板轴 向间距 、周 向间距 和厚 度等 结构 参 数对 声辐射 性 能的 影响 ,指 出壳 间 连接 越紧 密 ,辐 射 声功 率越 高 。文 献 [ 5 】 讨论双 层 壳 间连 接 形式及肋 板 参数变 化对 其 声辐射 的影 响 。文
5 4卷
第 4期( 总第 2 0 7 期)
中
国
造
船
v0 l _ 5 4 No . 4( S e r i a 1 No . 2 0 7 )
De c .2 0 1 3
2 0 1 3年 l 2月
S HI P B U I L D I NG OF C HI NA
文章编号 :1 0 0 0 . 4 8 8 2( 2 0 1 3 )0 4 . 0 0 2 8 . 1 0
双层壳舷 间复合 阻波托板结构声 学设计
夏 齐强 , 陈志 坚 2 林 超 友 ,王 瑁
( 1 .海军装备研 究院 上海 2 0 0 2 3 5 ;2 . 海军 工程 大学 舰船5 - - 程 系 武汉 4 3 0 0 3 3)
摘
要
为降低 双层 壳动力舱辐射噪声 ,对双层壳舷间托板进行 阻波设计。基于 P o i s s o n . Ki r c h h o f 薄板假设 ,采
收稿 日期 :2 0 1 3 . 0 5 — 1 5 ;修 改稿 收稿 日期 :2 0 1 3 . 1 1 . 2 3
《地震工程与工程振动》2020年第40卷总目次
《地震工程与工程振动》2020年第 40卷总目次
Ⅰ
《地震工程与工程振动》2020年第 40卷总目次
第 1期
断层错动下盾构隧道抗震措施研究 梁建文,吴泽群,辛 钰,等 (1) 基础隔震结构的减震耗能特性分析 尚守平,胡立豪 (12) 级配砂石地基条件下核安全级廊道结构地震响应分析 王桂萱,郭朝禹,尹训强,等 (22) 基于 AR模型的相干函数有效频段范围的确定 丁海平,朱 越,李 昕 (30) 考虑非结构构件损伤的钢筋混凝土框架建筑多维地震易损性分析 韩建平,周帅帅 (39) 铝管约束轻型防屈曲支撑的实验研究 霍林生,何 枭,李宏男 (49) 近断层地震动作用下风机塔地震反应分析 徐亚洲,田晓航,张 慧,等 (57) 基于非接触式麦克风冲击共振测试的钢-混组合结构界面脱空损伤识别方法研究 周 云,裴熠麟,刘 蒙 (67) 较小剪跨比轻钢 -尾砂微晶发泡板组合墙抗震性能试验 曹万林,李 浩,乔崎云,等 (80) 强震作用下桥台对斜交连续梁桥抗震性能的影响研究 王荣霞,曹宏琨,刘思琦 (88) 桥梁结构 配置 630MPa级高强钢筋的混凝土柱抗震损伤指数模型修正 孙传智,缪长青,李爱群,等 (121) 有限断层震源全局参数定标律的稳定性 姜 伟,陶夏新,陶正如 (133) 基于含耗能梁段钢框筒侧向力分布的影响比较 关彬林,连 鸣,苏明周 (141) 基于模拟退火算法的设计反应谱标定方法 谭启迪,薄景山,常晁瑜,等 (155) 基于 AUKF的框架结构离线模型更新混合试验方法 陈 凡,郭玉荣 (162) 一种实时场地校正方法及其在地震预警中的应用 王辅臣,马 强,陶冬旺,等 (171) L形高强钢筋高强混凝土短肢剪力墙抗震性能试验研究 刘俊雄,张品乐,杨文豪 (185) 重力式挡土墙地基抗震承载力探讨 谢 伟,蒋良潍,罗 强 (196) 黏滞阻尼器对高层钢结构地震易损性的影响 乔云龙,王自法 (205) 软土场地基础隔震建筑减震性能研究 罗 翔,戴靠山,吕 洋,等 (213) 含软弱夹层岩质边坡的模态分析及其对边坡地震动力响应影响的初步研究 周逸飞,刘汉香,朱 星,等 (223) 高桩-混凝土承台式海上风电塔强振分析 邓 伟,金 波,郑 涛,等 (233)
复合式路缘石的减震效果测试及优化方法
复合式路缘石的减震效果测试及优化方法随着城市交通的迅速发展,道路建设和改造变得日益重要。
路缘石是城市道路的重要组成部分,常用于分隔人行道和汽车道,起到保护行人和车辆的作用。
然而,传统的路缘石在车辆行驶时可能会引起震动和噪音,给驾驶员和行人带来不便。
为了改善这一问题,复合式路缘石被提出并应用于城市道路的建设中。
为了评估复合式路缘石对路面减震效果的影响,我们需要开展测试以确定其减震性能,并提出相应的优化方法。
首先,我们应选取适当的测试方法进行减震效果测试。
一种常用的测试方法是采用振动台测试,通过模拟真实道路条件下的震动,评估路缘石的减震效果。
测试时应使用相同参数的传统路缘石与复合式路缘石进行比较。
在测试过程中,可以测量车辆通过路缘石时的垂直振动和旋转振动,并将数据进行分析和比较。
其次,我们需要考虑复合式路缘石的材料和结构对减震效果的影响,并提出优化方法。
常见的复合式路缘石材料包括橡胶,聚合物和金属等。
不同材料的减震性能不同,因此需要选择适合的材料来制造路缘石。
此外,路缘石的结构设计也会影响减震效果。
例如,增加路缘石的宽度和高度可以增强其减震能力。
通过结构优化,我们可以在保证路缘石基本功能的前提下,提高其减震性能。
然后,我们可以考虑将新型材料应用于复合式路缘石中,以进一步提升其减震效果。
例如,采用具有良好减震性能的橡胶材料制造路缘石,可以显著减少车辆通过路缘石产生的震动和噪音。
同时,可以考虑在路缘石的内部设置减震材料,如减震胶囊或减震橡胶垫等,以增加其减震效果。
这些新型材料和结构的应用将带来更好的减震效果,提高人车行驶舒适性。
此外,我们还可以考虑调整复合式路缘石的安装方式,以进一步优化其减震效果。
通过调整路缘石与道路之间的缝隙和固定方式,可以减少路缘石与道路之间的接触,从而减少震动传递。
例如,增加路缘石与道路之间的填缝材料,可以提高路缘石与道路之间的隔音效果。
此外,合理的路缘石固定方式也可以减少路缘石在车辆行驶时的晃动,从而减少震动的产生。
《树脂矿物复合材料阻尼减振性能研究》范文
《树脂矿物复合材料阻尼减振性能研究》篇一一、引言随着科技的发展,复合材料因其卓越的物理性能和广泛的适用性,被广泛应用于工程和科技领域。
树脂矿物复合材料作为一种重要的复合材料,具有高强度、耐腐蚀、易加工等优点。
同时,它的阻尼减振性能也被广大研究者所关注。
本篇论文主要针对树脂矿物复合材料的阻尼减振性能进行研究,探讨其机理及影响因素,为实际工程应用提供理论支持。
二、树脂矿物复合材料概述树脂矿物复合材料是由树脂基体与各种矿物填料通过特定工艺复合而成的一种新型材料。
其优点在于可以充分发挥树脂和矿物的各自优势,形成一种具有高强度、高硬度、耐腐蚀、耐磨损等特性的新型材料。
此外,通过调整填料的种类和比例,可以实现对树脂矿物复合材料性能的定制化设计。
三、阻尼减振性能研究1. 阻尼减振原理阻尼减振是指材料在受到外力作用时,能够通过内部摩擦消耗能量,从而达到减小振动、降低噪声的效果。
树脂矿物复合材料的阻尼减振性能主要来源于其内部的摩擦和能量耗散机制。
当材料受到外力作用时,其内部的分子链段和填料会发生摩擦,消耗部分能量,从而达到减振降噪的效果。
2. 研究方法本研究采用实验和数值模拟相结合的方法,对树脂矿物复合材料的阻尼减振性能进行研究。
实验部分包括材料的制备、性能测试及结果分析;数值模拟部分则通过建立材料的微观结构模型,运用有限元分析等方法,对材料的阻尼减振性能进行预测和分析。
3. 影响因素树脂矿物复合材料的阻尼减振性能受多种因素影响,包括填料的种类、比例、粒径、分布以及基体的性质等。
实验结果表明,适当的填料种类和比例可以提高材料的阻尼性能;而填料的粒径和分布则会影响材料的力学性能和阻尼性能的平衡。
此外,基体的性质也会对材料的阻尼减振性能产生影响。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验和数值模拟,我们得到了树脂矿物复合材料的阻尼减振性能数据。
结果表明,适当的填料种类和比例可以显著提高材料的阻尼性能;同时,填料的粒径和分布也会对材料的阻尼性能产生影响。
滑石纤维增强复合材料的振动阻尼性能分析
滑石纤维增强复合材料的振动阻尼性能分析摘要:滑石纤维增强复合材料是一种新型的结构材料,具有优异的力学性能和轻质化的特点。
本文通过对滑石纤维增强复合材料的振动阻尼性能进行分析,探讨了滑石纤维在复合材料中的作用及其对复合材料的阻尼效果。
通过实验和数值模拟方法,研究了不同滑石纤维含量对复合材料振动阻尼性能的影响,并对其机制进行了解析。
结果表明,滑石纤维含量的增加可以显著提高复合材料的振动阻尼能力,从而改善材料的动力学性能和结构的抗振能力。
1. 引言复合材料是由两种或更多种不同材料组合而成的新材料,具有较好的力学性能和热性能。
滑石纤维作为一种新型的增强材料,具有优异的力学性能、耐磨性和化学稳定性等特点。
滑石纤维增强复合材料在航空、汽车、船舶等领域被广泛应用。
振动是结构系统中常见的问题之一,振动阻尼性能是评估材料动力学性能的重要指标之一。
因此,研究滑石纤维增强复合材料的振动阻尼性能,对于提高结构的抗振能力和动力学性能具有重要意义。
2. 滑石纤维在复合材料中的作用滑石纤维可以作为增强材料用于复合材料中,其主要作用有以下几个方面:(1)增强作用:滑石纤维的高强度和高模量可以有效提高复合材料的力学性能。
滑石纤维的添加可以增加复合材料的强度和刚度,从而提高结构的抗振能力。
(2)分散作用:滑石纤维具有良好的分散性和与基体材料的相容性,可以使复合材料的界面结合更加牢固,并提高应力传递效果。
(3)阻尼作用:滑石纤维具有一定的柔韧性和粘弹性,其内部结构可以有效吸收和分散能量,从而提高材料的振动阻尼性能。
3. 实验方法本文采用了实验和数值模拟两种方法研究了滑石纤维增强复合材料的振动阻尼性能。
实验部分首先制备不同含量的滑石纤维增强复合材料试样,然后通过振动台进行振动测试,记录试样的振动响应。
数值模拟部分采用有限元方法,建立了滑石纤维增强复合材料的模型,并进行模拟振动测试,得到材料的振动响应。
4. 实验结果与分析实验结果显示,滑石纤维含量的增加可以显著提高滑石纤维增强复合材料的振动阻尼能力。
一种用于连梁跨中的新型复合阻尼器的抗震性能研究
一种用于连梁跨中的新型复合阻尼器的抗震性能研究在结构薄弱部位装设可更换耗能部件是实现重要高层建筑震后功能快速恢复的一种方式。
剪力墙结构是高层建筑的主要抗侧力体系,连梁作为第一道抗震防线,其震后功能能否快速恢复且有效降低震后经济损失是亟待解决的问题。
国内外研究表明,在连梁中附加消能器能有效提高连梁的抗震能力。
叠合齿形钢板粘弹性剪切耗能阻尼器是一种新型复合连梁阻尼器,能同时利用软钢材料和粘弹性材料两种耗能机制参与耗能,性能稳定。
本文将对该阻尼器在高层剪力墙结构中的抗震性能展开研究。
主要内容如下:(1)总结归纳了传统剪力墙结构的分类、连梁的破坏形式和受力情况;介绍了新型复合阻尼器的构造形式及其耗能原理,提出可以用双线性—RO模型代表新型复合阻尼器的恢复力特性曲线;推导了新型可更换连梁的串联刚度表达式以及新型剪力墙结构的整体参数,阐述了阻尼器初始刚度与串联刚度、连梁刚度系数和剪力墙整体参数之间的关系。
(2)提出新型复合阻尼器在ABAQUS软件中的等效简化模型,并通过与仿真模型对比,验证了等效简化模型的可行性;将等效简化模型应用于高层剪力墙结构的连梁中,进行多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,基于损伤分析和能量分析的研究结果表明:安装新型复合阻尼器能有效减少结构的损伤,且剪力墙结构出现受拉损伤的时间早于受压损伤;复合阻尼器具有显著的耗能能力。
(3)以混凝土连梁为参照,提出了新型可更换连梁的设计参数—替换刚度比的概念,并分析剪力墙结构在不同替换刚度比下的减震效果。
结果表明:当耗能连梁的替换刚度比取0.4时,可以获得较好的结构减震效果;新型复合阻尼器的应用能实现集中耗能,且同时保护不易维修的混凝土连梁段,为震后耗能部件的可替换提供可行性。
(4)将新型复合阻尼器安装于以弯曲变形为主的剪力墙结构中,进行地震作用下的动力弹塑性时程分析,结果表明:安装新型复合阻尼器的一片20层和30层剪力墙结构,相对于各自的传统结构,地震响应均得到了有效控制,比如楼层位移、层间位移和基底剪力,该新型复合阻尼器的适用性较强;安装新型复合阻尼器后能为结构提供更多的附加有效阻尼比,且地震作用越强,提供的附加有效阻尼比越多;结构建筑高度越高,提供的附加有效阻尼比也越多。
二维周期性复合结构薄板的减振隔振性能研究的开题报告
二维周期性复合结构薄板的减振隔振性能研究的开题报告一、课题背景在交通运输、建筑结构、机械制造等领域,由于振动问题的存在,会产生严重的噪音污染和设备损耗。
为了减少振动带来的影响,需要开展减振隔振措施的研究。
目前,常见的减振隔振方法包括封闭式隔声、声屏障、降噪装置、减振隔振弹性元件等。
二、研究内容本研究主要研究二维周期性复合结构薄板的减振隔振性能,并设计可用于减振隔振的新型结构。
具体包括:1. 建立二维周期性复合结构薄板减振隔振的数学模型;2. 通过数值计算对该结构的振动特性进行分析;3. 设计新型的减振隔振结构,并进行仿真分析;4. 制备实验样品,并进行物理试验验证;5. 对实验数据进行分析,在概率论和统计学的基础上得出有关结论;三、研究意义本研究通过建立二维周期性复合结构薄板的减振隔振数学模型、仿真分析和物理试验,旨在提高工程领域中设备的减振隔振效果,减少强噪声对生活和工作环境的干扰。
同时,探索新的减振隔振结构设计,为未来工程应用提供新的方向和思路。
四、研究方法本研究采用数学建模、数值计算、仿真分析、物理试验等方法,结合概率论和统计学等理论对数据进行分析,全面研究二维周期性复合结构薄板的减振隔振性能。
五、预期成果本研究预计可以得到如下成果:1. 二维周期性复合结构薄板减振隔振的数学模型;2. 该结构的振动特性分析结果;3. 新型的减振隔振结构设计方案;4. 物理试验结果和数据分析;5. 基于实验数据的有关结论和建议。
六、可行性分析本研究所需的技术手段和设备条件普遍可行,具有较好的可行性。
同时,在相关领域有较为丰富的研究经验和参考文献可供利用,具有较好的技术支持条件。
七、研究计划本研究计划周期为1年,按照以下计划进行实施:1. 第1-3个月:文献查阅、研究计划制定;2. 第4-6个月:数学模型建立、数值计算和仿真分析;3. 第7-9个月:新型结构设计、样品制备;4. 第10-11个月:物理试验和数据分析;5. 第12个月:总结与汇报。
一种新型阻尼减振片性能实验及应用仿真研究
一种新型阻尼减振片性能实验及应用仿真研究刘旺玉;田玉福;方敬丰;刘佳;苏洪波【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2013(013)006【摘要】The structure damping ratio and Rayleigh clamping factors of vibration damping sheet, consisting of non-vulcanized butyl rubber, are calculated from experiment results, which could be directly used in finite element simulation research of automobile treated with damping materials. The front-door models, both treated with and without restrained damping sheets, are constructed with Rayleigh damping factors calculated from the experiment results. Then vibration damping results of the two models are compared under impact load. Results show that the vibration reduction effect is obvious of the front-door treated with restrained damping sheets.%通过实验测定一种非硫化丁基橡胶阻尼减振片的结构阻尼比和Rayleigh阻尼系数,可直接用于基于阻尼材料的汽车减振有限元仿真研究;分别建立约束阻尼处理前后的前车门模型,采用实验测出的Rayleigh阻尼系数,对比冲击载荷下前车门的振动衰减仿真结果,证明采用该阻尼减振片改装处理的前车门的减振效果明显.【总页数】4页(P1700-1702,1707)【作者】刘旺玉;田玉福;方敬丰;刘佳;苏洪波【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640;广东邦达实业有限公司,中山528400;广东邦达实业有限公司,中山528400;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640【正文语种】中文【中图分类】U465【相关文献】1.新型船用阻尼涂料在快艇减振降噪中的应用研究 [J], 刘东晖2.应用于城市轨道交通高架箱梁桥减振降噪的调液阻尼器控制仿真 [J], 甘霖;雷震宇;闫旭3.新型船用减振复合材料阻尼性能实验研究 [J], 林建华;曾平4.基于新型阻尼材料的汽车减振降噪仿真及实验研究 [J], 刘旺玉;田玉福;张淑玲;刘佳;苏洪波5.高层建筑顶部悬挑幕墙减振用新型阻尼片的理论研究 [J], 滕军;马伯涛;刘红军;李祚华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
复合材料壁板颤振分析与优化设计研究的开题报告
复合材料壁板颤振分析与优化设计研究的开题报告一、研究背景和意义随着建筑工程技术的不断发展和进步,复合材料壁板因其优异的性能和良好的经济效益已经得到广泛应用。
复合材料壁板由于具有优异的强度、刚度、轻质化、防火性能、隔音性能和施工方便等优点而被广泛应用,成为了建筑外墙和内墙的理想材料。
然而,随着高层数、大跨度复合材料壁板的应用,颤振问题也越来越引起人们的重视。
颤振现象不仅会导致建筑物结构破坏,而且还会对人员的生命财产安全带来极大威胁。
因此,对复合材料壁板的颤振问题进行研究,对保障建筑物结构的安全稳定具有重要的现实意义。
二、研究内容和方法1. 研究复合材料壁板的颤振问题,探究颤振发生机理,分析其影响因素和威胁因素。
2. 建立复合材料壁板颤振的理论模型,利用有限元软件ANSYS进行数值模拟和分析,研究其动力学响应特性和颤振现象。
3. 控制颤振的方法和措施,如改变复合材料壁板的结构参数、采用加强杆件等方式。
4. 优化设计方法,对不同结构参数的复合材料壁板进行优化设计,提高其抗风能力和防颤振能力。
三、预期成果1. 研究复合材料壁板颤振的机理和原因,明确其威胁因素。
2. 建立复合材料壁板颤振的理论模型,预测其颤振现象,并对不同结构参数的复合材料壁板进行优化设计,提高其抗风能力和防颤振能力。
3. 提出一系列有效的措施和方法,降低复合材料壁板颤振的危险因素,从而保证建筑物结构的安全可靠性。
4. 在有效推广和应用结果的基础上,提出了一系列可行的实际应用方案,进一步调整和完善该方法。
四、研究难点复合材料壁板颤振问题是个难题,具体表现在以下几个方面:1. 建立复合材料壁板颤振的理论模型,考虑非线性因素对模型的影响。
2. 分析和探究颤振发生机理和影响因素,需要考虑多个因素的综合作用。
3. 实验数据的获取和准确性。
4. 优化设计效果的验证和实际生产的可行性。
五、研究计划1. 第一年:收集和整理文献资料,研究复合材料壁板的颤振问题,确定研究思路和方法。
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Ke r : b a e sr c u e;b o k n s y wo ds rc t tr u lc i g ma s;c mp st r c o o ie b a e;mo e e t i r to c ee a in l v l d lt s ;v b ain a c lr to e e
之 比… , : 即
具体实验工况见表 1 。
表 1 实 验 工 况描 述
Tab. 1 The e e i e t c e xp r m : 外 响应 点 振 动 位 移 峰 值 , s为 即输 出值 ;S 内为激
声辐射 , 非耐压壳体 2 0~40 0H 频段振动加速度级平均降低 3d 0 z B以上 。
关键词 :托板 结构 ; 阻振质量 ; 复合托板 ; 模型试验 ; 振动加速度级
中图 分 类 号 :U 6 . 6 14 文 献 标 识 码 :A
Ex e i e s o i a i n r du to fbl c i g ma s c m p st a e p rm nt n v br to e c i n o o k n s o o ie br c
c ln rc ls e l h o sr to fa blc i s o y id a h l,t e c n tuci n o o kng ma sc mpo ie b a e wa u g se i st r c ss g e t d.Th n u n e ft o kng ma s e if e c s o blc i s l he
1 双 层 壳舷 间振 动传 递 实验 分 析
加 筋双 层 圆柱 壳模 型示 意 图如 图 1所示 。双层 圆
用 J使得阻振质量在舰船结构声学设计 中的作 用 ,
更 为突 出 。如能在 双层 圆柱 壳 舷 问结 构 声 传 递途 径 分
基金项 目:国家 自然科学基金重点项 目(0 30 2 5 9 90 );国际科技合作项 目
图 1 实验模型示意 图
F g 1 S ec ft e i . k th o h
e pei n d l x rme tmo e
一
图 2 实验模型实物图
Fg2Pat a ojc i. rc cl bet i
o he e pe i n de ft x rme tmo l
10 7 ;. 0 0 6 2 中国舰船研究院 , 北京
3 哈尔滨工程大学 船舶工程学院 , . 哈尔滨
摘 要 :在双壳舷 问结构声传递途径试验分 析基 础上 , 出了阻振质量复合托板结构 。通过典型双壳动力舱 段振 提
动及声辐射数值试验 , 分析 了阻振质量截 面参数 、 布置位置对 刚性 复合托板 隔振性能 的影 响规律 。通过 开展大尺度舱 段 模型的振动特性试验 , 验证 阻振质量 复合托板 的有效性 。结果 表明 : 阻振质量复 合托板显著 降低 了舱段 中高频 的振 动及
第一作者 粱德利 女 , 博士生 , 工程师 ,90年生 18 通讯作者 计 方 男 , 博士 , 工程 师,94年生 18
18 0
振 动 与 冲 击
21 0 2年第 3 卷 1
托板沿轴 向等 间距分 布, 间距 为 f 厚度 为 h = =z , ,
2 6 2 . 7h 。
到外 壳并激 励 外壳 , 与此 同时 产生 反 向波 G。R ) 通 ( , 过环 形流 场 向 内壳传 递 G,尺 )并激 励 内壳 振 动 。这 ( , 种正 向波 和反 向波 产 生 相 互耦 合 作 用 , 而抵 消 时 而 时 加 强 , 后通 过外壳 振动 向外辐 射 G R ) 波 。 最 :( 声
通过 环形流 场 G R ) 还 是通过 连接 两层 壳 体 的横 向 :( ,
射 G,R ) ( : 。
构件 G R ) 都 经 过 内外 壳体 相互 耦 合 后 再形 成 , 。( , 最 本 次实 验 主要 研究 双 层壳 体 不 同部 位 敷设 隔声 去 耦 材 料时壳 体 的振 动 特 性 以 及 舷 间振 动 的传 递 规律 ,
收 稿 日期 :2 1 —1 2 修 改稿 收 到 日期 :0 2— 3—1 0 1 1— 8 21 0 3
= .6 , L= .5 , 中 为双 层 圆柱 壳 的长度 , 3 27 R / 0 6 3 其 R , z h , 分别 为 内壳体 的半 径 、 度 和 内壳 环 肋 问距 ; 厚 R ,:f h , 分别 为外 壳体 的半 径 、 度 和外 壳 环 肋 间距 , 厚
后 G R ) G, ) 互叠加 在一 起 向外场 辐射 。 2 和 , ( ( 相
图 4给 出了各 工 况 下 , 频 激 励 时 有 托 板 连 接 和 单 无托 板连接 处 内外壳 的位 移传 递 率 曲线 。其 中传 递 率 表示外 壳 响应 点振 动 位 移 与激 励 点 处 内壳 位移 峰 值
r qu n y r n e a d t utrs el i r t c e e ai n l v li e u e r h n 3d fe e c a g n he o e h l Sv b ai n a c lr to e e sr d c d m o e t a B. ’ o
LA el , IF n ,Y I NG D — J a g i E Xi
( . e igIstt o N asaeV hc ’S s ms nier g B rn 0 0 6 C ia 1 B in tue f er c ei e yt g e n , e i 107 , hn ; j ni p lS e E n i g 2 hn hpR sac n ee p n A a e , eig10 9 , hn ; .C iaSi eerhadD vl met cdmy B in 0 12 C ia o j 3 ol eo h b i igE gneig H ri E gne n , n e i , abn10 0 , hn ) .C l g f i ul n nier , abn nier g U i r t H ri 5 0 1 C i e Sp d n i v sy a
析 基础上 , 阻 振 质 量 应 用 于 托板 结 构 构 造 双层 圆柱 将 壳 舷 间结 构 阻抗 失 配 , 对 双 壳减 振 降 噪具 有 重 要 的 这 工 程应用 价值 。本 文在 双壳 舷 问 振 动传 递 路径 试 验分 析基 础上 , 阻振质 量 引人 舷 问 托板 结构 声 学 设计 , 将 讨 论 了复合 托 板 阻 振 质量 截 面参 数 、 布置 位 置对 双壳 动 力 舱段 振动 声 辐 射 的影 响规 律 , 过 大 尺 度模 型 的振 通
Ab t ac : s r t Ba e o t e pei e t l n e t ai n n tu tr — o n s u d r n miso t r ug a o b e s d n he x rm n a i v si to o sr cu e b r e o n ta s s in h o h d u l g
振
动
与
冲
击
第 3 卷第 l 1 4期
J OURNAL OF VI RATI B ON AND S HOCK
阻振 质 量 复合 托 板减 振 效 果试 验研 究
梁德利 一,计 方 一,叶 曦。
10 9 ; 0 12 10 0 ) 5 0 1
(1 京临近空间飞行 器系统工程研究所 , .北 北京
动 试验 验证 了阻振 质量 复合 托板 的隔振 效果 。
不合 理 , 导致 托板 振动 向外 壳体 传 递 能量 的增加 , 将 使 得 双壳体 水下 航行 器结构 的声 学性 能下 降 ¨ 4。 IJ 阻振 质量 作为 一种 有效 阻 隔 结构 声 传 递 的结 构 形
式 正引起 广 大 学者 及 设 计 人 员 的广 泛 关 注 , 着 阻 振 随 质 量 在 舰 船 舱 壁 、 座 、 底 板 等 结 构 的 广 泛 应 基 船
( ) 通过托 板传 递 2
托板 将 内外 壳 体 牢 固 地 连 接起 来 , 内壳 受 激 振 当
时 , 动波 G,R ) 振 ( 通过 托板 传 向外 壳 并激 励外 壳振 动 G,R ) 同样 外 壳 振 动 时 产 生 反 向激励 , 过 托 板 返 ( , 通 回到 内壳 即 G R ) 相互耦 合后再 通过 外壳 向外 场辐 , , ( 对 双壳 体而 言 , 际上 向外场 辐 射 的声 波 , 实 无论 是
双壳体结构是水下航行器 的典型结构形式之一 ,
对 于双壳 体水 下结 构振 动 及声 辐 射具 有 重 要影 响 。通 常而 言 , 由于托 板 的存 在 , 备 振 动激 励 经 由内壳 向托 设 板传 递 时将在 内壳 与 托 板 、 板 与 外 壳 结 构 连 接 等 处 托
形成 复杂 的结 构声 反射 、 射及 波 形 转换 , 透 如托 板 设 计
co s s ci n s e a d i y u n t e c mp st r c t cu eSioa in p r r n e we e d s u s d t r u h n me c l r s -e t i n s l o to h o o i b a e s t r ’ s l t e o ma c r i s e h o g u r a o z t a e u r o f c i
i pe t n n vb ai n a d s un a ito fa p we a i . Vi r to e t n t e l r e s ae po rc bi d lwe e ns c i so i r to n o d r d ain o o rc b n o b ai n t sso h a g c l we a n mo e r c  ̄id o ti r e o v rf h i a in io ai n p ro a c fb o ki s o a e u n o d rt e y t e vbr t s lto e r n e o l c ng ma s c mpo i r c .Th e ut s o h t i o f m st b a e e e r s l h ws t a te p we a i ’ i r to n o n a a in i b iusy r d c d b l c i g ma sc mp st r c n mi d e a d h g h o rc b nS vb ai n a d s u d r dit so v o l e u e y b o k n s o o ie b a e i d l n ih o