非线性隔振系统研究与应用

作     者：任龙龙 

作者单位：哈尔滨工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：史冬岩

授予年度：2012年

学科分类：12[管理学] 083002[工学-环境工程] 1204[管理学-公共管理] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 120402[管理学-社会医学与卫生事业管理(可授管理学、医学学位)] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

主      题：浮筏隔振系统 非线性阻尼 动力学方程 拓扑优化 

摘      要：振动现象无处不在，有些振动对人们是有利的，而有些振动的危害则影响着人们的生产与生活，甚至造成重大损失。因此如何减小工程中的有害振动是有待解决的关键问题，且随着人们对隔振系统研究的深入，传统的单层、线性隔振系统已不能满足工程实际中振动隔离的要求。浮筏隔振系统作为一个具有良好抗冲隔振性能的系统越来越多的应用到工程实际中。本文研究了非线性阻尼对隔振系统的影响，为浮筏隔振系统阻尼设计提供了理论依据，并对浮筏隔振系统进行建模，为实现浮筏系统的精确分析奠定了基础。 首先，通过Volterra级数模型，建立了非线性系统输入输出的基本关系，得到了非线性Volterra系统的输入输出频率响应函数，并以此为基础，对含非线性阻尼的隔振系统进行了研究;第二，根据某齿轮箱浮筏隔振系统的实际使用情况，对隔振系统进行设计，包括对隔振器的布置及选取;第三，根据某齿轮箱浮筏隔振系统中间筏体的特点，对中间筏体的设计空间分成多种情况并分别考虑，利用拓扑优化方法对齿轮箱浮筏隔振系统的中间筏体进行拓扑优化设计;第四，以某浮筏隔振系统为例，运用多体系统动力学和动态子结构法建立了非线性浮筏隔振系统在考虑中间筏体弹性时的动力学方程;最后，对浮筏隔振系统进行了动力学响应分析，并对所设计的浮筏隔振系统进行隔振效果评估。 通过分析计算，立方阻尼参数在隔振系统的共振频率内对传递率的影响是至关重要的;进行拓扑优化后的中间筏体能有效的提高系统的固有频率;所设计的浮筏隔振系统隔振效果良好。