浮筏隔振系统的刚柔耦合动力学与振动主动控制

摘要

在外激励作用下浮筏隔振系统的各子系统在表现出刚体运动特性的同时,也存在弹性振动问题,因此有必要把浮筏隔振器作为一个刚柔耦合系统来进行研究。同时,当外激励频率较低时,它的减振效果非常有限。
　　本文以常用的浮筏隔振器作为研究对象,根据子结构导纳方法获得复杂外激励作用下刚性筏架与弹性筏架的浮筏隔振系统动力学模型,通过数值仿真分别研究两种不同筏架系统在功率流传递过程中的区别,以及子系统参数对输入基础功率流的影响。为进一步提高模型的可靠性,引入多体动力学软件 ADAMS/View和有限元软件进行联合仿真方面的研究。分别创建刚性浮筏隔振系统和筏架与基础子系统的柔性体模型。结合有限元软件在ADAMS中建立刚柔耦合浮筏隔振系统,进行振动响应分析,获得输出测量点的力与速度响应曲线,通过功率流计算方法来求得输入系统与基础的功率流特性曲线,与理论仿真值进行对比分析。为提高浮筏隔振器在低频阶段的隔振性能,把被动式与刚度可变式吸振器添加到浮筏模型上,建立中间筏架带有吸振器的浮筏动力学模型。利用ADAMS与Simulink对该模型进行联合控制仿真,比较垂向速度最小化、垂向作用力最小化与功率流最小化这三种不同评判指标对减振效果的影响。在此基础上进一步建立带有复杂筏架结构的浮筏隔振系统,通过仿真分析获得更接近真实结构的动力学结果。

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图表清单

注释表

第一章 绪 论

1.1课题研究背景与意义

1.2振动控制技术分类

1.3隔振系统的评价指标及其建模方法简述

1.4本文的主要内容

第二章 浮筏隔振系统的功率流传递特性分析

2.1引言

2.2刚柔耦合浮筏隔振系统动力学模型

2.3系统综合与功率流函数的导出

2.4数值计算及结果分析

2.5本章小结

第三章 基于ADAMS的浮筏隔振建模及功率流分析

3.1引言

3.2关于ADAMS软件概述

3.3浮筏隔振系统刚柔耦合建模

3.4浮筏隔振系统振动及功率流传递分析

3.6本章小结

第四章 浮筏隔振系统振动主动控制研究

4.1引言

4.2带有吸振器的浮筏隔振系统建模

4.3 ADAMS与MATLAB联合仿真

4.4 联合仿真结果与分析

4.5本章小结

第五章 空腔式浮筏隔振系统的振动特性分析

5.1引言

5.2空腔式浮筏隔振器建模分析

5.3带有吸振器的空腔式浮筏隔振器仿真分析

5.4本章小结

第六章 结论与展望

6.1论文主要工作总结

6.2后续工作与展望

参考文献

致谢

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