弹性基础上的主动隔振技术研究

摘要

船舶动力机械振动引起的船舶结构振动问题一直是工程界研究的重点之一。在此类问题中机械与弹性基础之间存在相当程度的耦合作用，因此，传统的刚性基础假设已经很难满足获得良好振动隔离及振动控制效果的要求。针对弹性基础上的主动隔振问题，本文建立了一个大型复杂的弹性基础隔振结构并对其设计进行完善，旨在通过仿真及实验方法验证主动控制策略在弹性基础上主动隔振系统的可行性。
　　 大型主动隔振系统由上层质量、上层隔振支架、弹性基础、下层隔振支架以及液压作动系统五部分构成。本文首先通过有限元软件对其整体结构进行建模，并通过实验分析和理论计算不断的完善模型和实物结构，使其模型与实物的振动特性更加接近。接着通过有限元计算得到该系统初级通道和误差通道的传递函数。在此基础上，基于MATLAB中的Simulink模块建立该系统单输入单输出和多输入多输出的主动控制仿真模型并对控制效果进行计算分析。继而将主动控制算法应用于实际结构上，采用离线方式，对系统误差通道进行辨识，并基于滤波x-LMS算法进行振动主动控制试验。仿真及实验结果表明，不论是单频激励还是双频激励，测点的振动响应均能得到很好的抑制，验证了弹性基础上主动隔振策略的有效性和可行性。