动力吸振器在潜艇隔振设备中的应用研究

发布时间：2022-09-29 20:15

　　将隔振技术应用到潜艇大型旋转机械设备的减振降噪中，可以有效的抑制由机械设备运转而产生的结构噪声，从而降低潜艇在水下的辐射噪声。但传统的被动隔振措施在低频域的减振性能不甚理想，另外，伴随着日趋高速化运转的机械设备，以及艇体结构的大型化与轻薄化，隔振装置和受控对象的弹性振动模态极易被激发，采取单一的隔振措施往往难以满足系统对减振性能的要求，这些因素都限制了潜艇隔振装置的应用与发展。 本文以潜艇上常见的单层隔振系统和浮筏隔振系统为研究对象，首先，运用子系统导纳矩阵法建立了混合激励下未附加吸振器的系统动力学模型，根据子系统交界处速度与力的关系，推导出系统的功率流传递表达式，分析了系统结构参数对隔振装置功率流传递的影响。随后，分别在两种隔振装置上附加若干动力吸振器，建立了吸振与隔振联合控制动力学模型，通过对比安装吸振器前后传递到基础的功率流，分析了不同安装方式下吸振器的减振性能。最后将主动式自调谐吸振器用于浮筏隔振系统的振动主动控制，提出了总功率流最小化、轴向力最小化和轴向速度最小化控制策略，并分别在同频和异频激励下对吸振器的控制效果进行验证，仿真结果表明总功率流最小化控制策略的控制效果最... 

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 隔振理论的发展概况
        1.2.1 单层隔振系统
        1.2.2 双层隔振系统
        1.2.3 浮筏隔振系统
        1.2.4 主动隔振系统
    1.3 功率流理论在柔性隔振技术中的应用
    1.4 动力吸振技术的发展与应用
        1.4.1 被动式吸振器
        1.4.2 主动式吸振器
    1.5 本文的主要内容
第二章 带有动力吸振器的单层隔振系统功率流传递特性研究
    2.1 引言
    2.2 未附加动力吸振器的单层柔性耦合隔振系统动力学建模
        2.2.1 机组子系统导纳矩阵
        2.2.2 隔振器子系统导纳矩阵
        2.2.3 基础子系统导纳矩阵
    2.3 带有动力吸振器的单层柔性耦合隔振系统动力学建模
    2.4 系统综合及功率流函数的导出
    2.5 数值计算与结果分析
        2.5.1 安装吸振器前单层隔振系统的功率流传递特性
        2.5.2 安装被动吸振器后单层隔振系统的功率流传递特性
        2.5.3 安装刚度可调式吸振器后单层隔振系统的功率流传递特性
    2.6 本章小结
第三章 浮筏隔振系统的功率流传递特性分析
    3.1 引言
    3.2 浮筏隔振系统力学模型
        3.2.1 机组子系统导纳矩阵
        3.2.2 上、下层隔振器子系统导纳矩阵
        3.2.3 中间筏架子系统导纳矩阵
        3.2.4 基础子系统导纳矩阵
    3.3 系统综合及功率流函数的导出
    3.4 数值计算与结果分析
    3.5 本章小结
第四章 带有动力吸振器的浮筏隔振系统功率流传递特性研究
    4.1 引言
    4.2 带有动力吸振器的浮筏隔振系统动力学建模
    4.3 系统综合及功率流传递率函数的导出
    4.4 数值计算与结果分析
        4.4.1 同频激励下刚度可调式吸振器的减振效果
        4.4.2 异频激励下刚度可调式吸振器的减振效果
    4.5 本章小结
第五章 浮筏隔振系统的主动控制策略研究
    5.1 引言
    5.2 附加主动式自调谐吸振器的浮筏隔振系统动力学建模
    5.3 系统综合及功率流传递率函数的导出
    5.4 主动控制策略
        5.4.1 同频激励下主动控制策略
        5.4.2 异频激励下主动控制策略
    5.5 数值计算与结果分析
        5.5.1 同频激励下主动式自调谐吸振器的减振效果
        5.5.2 异频激励下主动式自调谐吸振器的减振效果
    5.6 本章小结
第六章 结束语
    6.1 论文的主要工作
    6.2 后续研究工作与展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]多激励多支承全柔性隔振系统的传递特性分析[J]. 牛军川,宋孔杰.  机械工程学报. 2011(07)
[2]新型宽带动力吸振器优化设计[J]. 肖和业,盛美萍,吴伟浩.  振动与冲击. 2011(01)
[3]柔性基础上斜置隔振系统的功率流传递特性[J]. 牛军川,李蒙,郭浩男.  内燃机学报. 2010(05)
[4]主动柔性耦合隔振系统的直接速度反馈实验研究[J]. 徐洋,孙以泽,华宏星,张志谊.  振动与冲击. 2010(04)
[5]浮筏隔振系统的一种新隔振效果建模方法[J]. 马永涛,周炎,张泉南,童宗鹏,尹立国.  振动与冲击. 2009(07)
[6]潜艇浮筏隔振系统的控制研究[J]. 赵成,陈大跃.  中国机械工程. 2008(03)
[7]梁式动力吸振器用于抑制薄板振动的研究[J]. 宛敏红,王敏庆,行晓亮,范玉岭.  噪声与振动控制. 2007(01)
[8]机器-基础耦合振动功率流传递最优控制[J]. 孙玉国,宋孔杰.  振动与冲击. 2007(01)
[9]主动隔振与动力吸振器的联合减振研究[J]. 孙红灵,张培强,张鲲.  机械强度. 2005(04)
[10]复杂弹性耦合隔振系统建模及其优化设计[J]. 吴广明,沈荣瀛,韦凌云,华宏星.  振动与冲击. 2005(04)

博士论文
[1]自调谐吸振技术研究[D]. 徐振邦.中国科学技术大学 2010
[2]带有动力吸振器浮筏隔振系统的减振特性研究[D]. 张鲲.中国科学技术大学 2008
[3]浮筏系统的振动主动控制技术研究[D]. 李嘉全.中国科学技术大学 2008
[4]振动主动控制若干问题的研究[D]. 孙红灵.中国科学技术大学 2007

硕士论文
[1]浮筏隔振系统振动传递特性及控制策略研究[D]. 赵飞.山东大学 2010



本文编号：3683237