基于磁流变阻尼与准零刚度调控的复合隔振系统研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wp87825385
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着科技的不断进步与发展,许多工程应用中对隔振技术提出了更高的要求,如潜艇声隐中的低频振动隔离、精密仪器的环境微振动隔离、航天器发射过程中的多工况隔振等。常规的被动隔振技术在低频段的隔振性能较差,不能满足高规格的应用需求;主动隔振技术的宽频隔振性能较好,但是能耗较大、控制较为复杂。因此,研发一种新型隔振技术以提升低频隔振性能与系统自适应性,并克服现有技术存在的局限性,具有十分重要的理论意义与应用价值。为实现这一目标,本文以水下航行器的动力设备减振降噪为应用背景,结合被动、半主动和主动隔振的各自特点,开展了基于磁流变阻尼与准零刚度调控的复合隔振系统研究,此系统的阻尼与刚度特性皆处于可调控状态。具体研究工作包括:外多极式磁流变阻尼单元的设计、电磁式准零刚度单元的设计与性能评估、复合隔振系统的动力学特性分析以及系统的各项性能实验研究。本文首先对复合隔振系统的阻尼单元进行设计研究,在磁流变阻尼器的设计中首次引入外多极电磁结构以提升阻尼器的电磁效率和阻尼力动态范围。通过对磁流变阻尼器的力学性能进行分析与建模,研究了影响阻尼力性能的主要参数,并以此为基础对阻尼器的主要结构参数进行优化设计,同时结合电磁有限元仿真对外多极磁流变阻尼器的性能进行仿真评估。此外,对外多极式阻尼器进行了探索研究,在其磁极芯部加入内嵌流道设计以进一步提高电磁效率,并对新结构阻尼器进行完整的建模与仿真分析。其次,对复合隔振系统的刚度单元展开研究,提出了基于磁流变弹性体的电磁主动式准零刚度隔振器,以解决常规准零刚度隔振器存在承载能力较小、工作范围较窄的问题。通过电磁有限元仿真建立了电磁负刚度单元的电磁力唯象模型,得到电磁力与气隙和驱动电流之间的关系表达式,并利用实验辨识对此模型进行修正。基于位移反馈建立了电磁式准零刚度单元的控制系统,并设计了硬件驱动器以实现电流环的控制。通过实验测试对电磁式准零刚度单元样机的静态刚度特性和自适应性进行评估。再次,对复合隔振系统的非线性动力学特性进行完整分析,以研究阻尼与刚度子单元之间的协调工作机理。建立了复合隔振系统在正常工作状态下的动力学模型,利用平均法进行求解,研究了阻尼、非线性刚度系数、激励幅值对系统响应和隔振性能的影响。此外,还研究了平衡点偏移对系统隔振性能的影响,并利用谐波平衡法对该工作状态下的动力学模型进行求解,同时分析了偏移量、工作范围宽度、激振力、阻尼等参数变化对隔振性能所产生的影响。最后,搭建了复合隔振系统的振动测试实验平台,对子单元的动态性能和系统隔振性能进行了实验研究。基于电液伺服平台对外多极式磁流变阻尼器进行了动态力学性能测试,结果表明其阻尼特性主要参数指标符合设计预期,动态范围得到了较大提升。通过改变振动测试中的实验变量对电磁式准零刚度单元和复合隔振系统的隔振性能进行了全面测试研究,实验结果表明,本文所构建的复合隔振系统具有比常规隔振系统更加优良的低频隔振性能以及更好的自适应性。
其他文献
滋脾通淋汤治疗输卵管结扎术后癃闭31例浙江省永嘉县中医院(325102)李松贤笔者于1985年9月至1987年11月,自拟滋脾通淋汤,治疗女性输卵管结扎绝育手术后尿潴留31例,疗效满意。现总结如下。1资料来源31例中,年龄23~30岁17例,31~3...
期刊
学位
学位
互联网发展到今天,已经没有哪一个国家仅仅将其视为技术现象,网络治理已经逐渐成为国家治理的重要内容。而网络内容治理是网络治理议题的重要组成部分,如何在该领域建构一个科学的且符合国家发展实际需求的治理体系已经成为网络法学术界和实务界高度关注的热点问题。本文以系统理论和治理理论为基础,以功能性分权理论为工具,以结构现实主义的“单元——结构”为分析框架,围绕构建一种针对网络不良内容的不同特性和场域要素的可
刑法作为法律体系的重要组成部分,对体系性的追求是刑法学研究不可回避的当然命题。从系统论的视角出发,刑法是作为系统而存在的,刑法的系统性演化就是刑法在外部环境与内部结构相互作用中所发生的变化——选择——稳定的循环过程。该演化过程必然受到其他社会系统(文化、道德、伦理等)及法律系统内部其他子系统(宪法与其他部门法)的影响,理顺刑法系统与社会系统及法律系统内部其他子系统的关系,是刑法研究与实践的必然命题
学位
公共艺术是指陈列于公共空间中的艺术品。公共艺术作为城市建设的重要内容,不仅塑造城市形象,对经济的发展和社会秩序的稳定发挥了潜移默化的作用。城市规划和公共财政资助是公共艺术运作中的核心要素。因此,公共艺术从资金投入、创作过程到日后维护需要法律予以规范和保护。美国是公共艺术立法最早的国家之一,因联邦制的国家结构,各州和地方以自身的政治经济为考量,产生了丰富的公共艺术制度和实践经验。论文是以从美国的罗斯
电液伺服振动台作为重要的实验设备,广泛应用于航空航天、汽车工业和桥梁建筑等工业领域,主要用以模拟设备正常工作时所经历的振动环境,以及验证设备在特定工况条件下的可靠性水平。与现场测试相比,实验室条件下设备的振动台模拟测试具有可重复性、低成本和安全性等优点。电液伺服振动台执行机构的精确加载是确保参考信号准确复现的重要条件,但是系统固有的非线性因素以及试验对象自身的特性,使得执行机构的精确控制变得十分困
党的十九大报告中指出:“增进民生福祉是发展的根本目的”,这和我国之前提出的民生财政的要求不谋而合。如何在民生需求发生重大变化的新时代,提高财政支出质量来促进居民消费以达到增进民生福祉的目标,是本文的出发点和落脚点。现有研究财政支出与居民消费的文献多是从定性或是宏观角度,由于缺失变量或是数据量较少等原因使得研究结论的可信度不高。针对这些不足,本文做了两项改进:一是将财政支出的范围限定在了财政民生支出
载人航天不仅仅可以扩大人类活动范围,而且是对太空资源开发、利用的重要手段,对于一个国家的经济、科技和政治等发展都起到至关重要作用,所以世界各国对其都很重视。然而,空间站上的微重力环境与地球上的重力环境有很大不同,虽然物体没有重力,但是物体的惯性力依然存在,这将给习惯于重力环境中生活的航天员在空间站上带来一定的操作危险性。为此,需要在地面上对航天员进行微重力操作训练使其提前适应空间站上的环境。微重力