斯特林制冷机无阻尼动力吸振器的优化设计

发布时间：2021-11-23 18:41

　　吸振器作为小型斯特林制冷机系统的减振部件,对制冷机的性能有十分关键的作用。基于自由活塞斯特林制冷机,对无阻尼动力吸振器进行理论分析和结构优化设计。对其中心孔固定结构和圆周孔固定结构进行了模态分析对比,发现在满足减振要求的同时,中心孔固定结构的吸振器的有效质量比和减振弹簧运动质量比更大且易装配,其数值分别为0.71和0.46。对该结构的吸振器进行谐响应分析,结果与模态分析吻合,验证了无阻尼动力吸振器设计的准确性。 

【文章来源】：低温与超导. 2020,48(09)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

无阻尼动力吸振器模型

由式(7)可知,当 △ ˉ =0 时,制冷机和吸振器的振幅理论上会无穷大,此时可求得两个新固有频率比,这对减振系统是极为不利的。图2为吸振器与制冷机作为整体的固有频率比带宽随整体的质量比的变化关系。吸振器与制冷机的两个新固有频率比之间的带宽能保证吸振器在较为理想的情况下工作,而运行频率与吸振器的固有频率比等于1的点即为反共振点,该点是吸振器的理想工作点,当运行频率偏离该工作点至带宽两侧的边缘时,吸振器的减振效果变差甚至恶化。3 无阻尼动力吸振器结构的设计

对无阻尼动力吸振器进行有限元分析,网格单元类型:Ansys code Solid 186和187,Sizing下的网格质量设置到最高,网格尺寸最小1 mm,利用Ansys自动划分网格功能生成网格,如图4所示。吸振器的减振弹簧和质量块的材料选用结构钢,弹性模量200 GPa,泊松比0.3。求解的边界条件是在模型的固定边缘外侧的节点,通过各个方向的自由度为0来实现,根据不同的求解要求,节点拥有不同的约束条件。4.1 减振弹簧的型线选择

【参考文献】：
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本文编号：3514445