推进轴系纵向高承载准零刚度隔振器的研究

作     者：任志英 邱涛 刘扭扭 白鸿柏 尧杰程 梁翼 REN Zhiying;QIU Tao;LIU Niuniu;BAI Hongbai;YAO Jiecheng;LIANG Yi

作者机构：福州大学金属橡胶与振动噪声研究所福建福州350116 福州大学机械工程及自动化学院福州350116 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52175162) 福建省自然科学基金资助项目(2019J01210) 

出 版 物：《郑州大学学报（工学版）》 (Journal of Zhengzhou University（Engineering Science）)

年 卷 期：2023年第44卷第1期

页      码：52-57,64页

摘      要：针对船舶推进轴系纵向低频隔振难的问题,将具备负刚度特性的碟簧与正刚度螺旋弹簧并联,设计了一种高承载准零刚度隔振器。建立了轴系-准零刚度隔振系统的动力学方程,利用谐波平衡法求解了系统的稳态响应,并用数值方法验证了求解的有效性。对于系统响应稳定性的问题,首先研究了准零刚度隔振器的非线性刚度、外激励力幅值对系统响应稳定性的影响规律,并结合推进轴系的纵向静变形限制,确定了非线性刚度取值;其次基于静力学理论设计了一组碟簧与螺旋弹簧的结构参数;最后分析了准零刚度隔振器的阻尼比、外激励力幅值对系统响应稳定性的影响规律,并确定了合适的阻尼比。结果表明:当非线性刚度、阻尼比分别设计为1×10^(12) N/m^(3)、0.05时,系统主共振不再出现跳跃现象,稳态响应的解在200 Hz内都是稳定的;在承受10000 N载荷时,准零刚度隔振器仍然可以有效隔离10~200 Hz低频段的振动。

主 题 词：推进轴系 低频隔振 碟簧 准零刚度 稳定性 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.13705/j.issn.1671-6833.2022.04.019

馆 藏 号：203115557...