摘要：以校验压电加速度计所测量的中低频段伪速度谱和取代传统低频振子、簧片仪为目的,设计一种新型测量装置-测量摆,用于测量横向冲击环境的伪速度谱。建立测量摆运动微分方程,采用Ritz-Galerkin方法进行近似求解模态频率,并用杜哈美积分方法求解冲击载荷下的最大角度响应;利用有限元软件ANSYS动力学模块建立有限元模型计算其模态频率和最大角度响应;通过振动台对测量摆原理样机进行扫频和冲击实验最终验证其测量性能。理论计算和实验结果表明,测量摆不仅能较好地校验加速度计所测的中低频段伪速度谱曲线;而且与低频振子相比,具有重量轻体积小的优势;与簧片仪相比,具有测量频域范围广的优点。

摘要：在实际工程应用中,振动冲击环境十分复杂,传统的线性隔冲器、准零刚度隔冲器在平衡位置鲁棒性较差。针对这一问题,提出一种预紧式准零刚度(PQZS)隔冲器,通过在平衡位置设置一定的预紧力来提高平衡位置附近的稳定性。为研究预紧式准零刚度隔冲器的隔冲性能,首先,基于碟簧的准零刚度特性设计含预紧力的准零刚度碟簧组件,将其作为隔冲器的弹性元件;然后,根据碟簧组件的力学特性,建立PQZS隔冲器强迫振动微分方程,并通过四阶龙格库塔法获得微分方程解;接着,对比PQZS隔冲器与线性隔冲器、双限位隔冲器在不同冲击环境下的抗冲性能,以及分析几类阻尼对PQZS隔冲器的抗冲性能影响;最后,通过冲击试验验证PQZS隔冲器理论计算结果。结果说明,PQZS隔冲器不仅能够提高静平衡位置鲁棒性,还能够提高抗冲击特性;另外通过妥协阻尼力和弹性力,能够获得几种阻尼条件下的最优缓冲系数;而且PQZS隔冲器冲击试验与理论计算结果吻合,验证了PQZS隔冲器理论模型的合理性和准确性。

摘要：工程应用中的敏感设备难免受到振动或冲击的干扰,需要安装隔离器来提高设备的抗干扰能力.被动隔离器,由于其隔振抗冲机理限制,已越来越难以满足复杂环境下更高的隔振抗冲需求;主动控制隔离器由于耗能大、成本高,导致其应用领域受到限制.相对这两者而言,半主动控制隔离器仅需要较少的外部能量就能够完成出色的振动控制,要比主动控制更为稳定;而且在宽频域范围内工作时,其性能要比被动控制更为灵活.然而,目前对半主动控制隔离器在隔振或者抗冲单一模式下的性能研究较多,而在两者混合情形-隔振抗冲方面的研究甚少.针对半主动控制隔振或抗冲器相关领域的研究应用,本文概述了国内外近10年半主动控制隔离器的理论研究情况,以及相关成熟技术在舰船、航空、汽车、建筑等领域的应用情况;系统讨论了现有半主动控制隔离器的减振或缓冲方面所面临的问题以及挑战,提出了一套关于半主动控制隔振抗冲系统的设计指南,为半主动控制隔离器的发展方向和性能改善提供参考.

摘要：液压锁紧轴套是五轴联动机床的关键部件,能够在压力载荷作用下发生较大的弹性变形,锁紧进给轴的转动自由度,对机床定位锁紧和加工精度有重要的影响,锁紧扭矩是液压锁紧轴套设计的重要参数。为研究轴套内工作表面在加工过程中产生的夹紧误差对液压锁紧轴套锁紧进给轴时产生的锁紧扭矩的影响,首先用有限元方法分别计算了液压锁紧轴套考虑夹紧误差和不考虑夹紧误差工作时产生的锁紧扭矩;然后在自主设计的实验台上进行锁紧扭矩测试实验;最后用实验数据对有限元方法计算数据进行验证。验证结果说明,有限元方法计算得到的理论数据相对实验数据曲线走势一致,由夹紧误差引起轴套内工作表面的不同形状直接影响锁紧扭矩。

摘要：横向冲击试验台是考核舰艇设备抵抗水下非接触爆炸冲击性能的关键设备,可以模拟冲击波与气泡脉动耦合作用下船体的正、负双波冲击响应。为研究被测设备在冲击作用下产生的振荡和摩擦力对冲击试验台输出波形的影响,用有限元方法分析了冲击试验台的运动规律。分析结果表明,设备振荡和倾覆力矩本身对冲击台的位移几乎没有影响,对冲击台的速度有轻微的影响,对冲击台的加速度有显著影响,不仅使正波的加速度峰值显著变化还使负波的波形呈现锯齿状。设备的摩擦力随着冲击台的振荡而周期变化,该摩擦力降低了冲击台的速度和位移,使负波过程提前结束,但是对冲击台的加速度影响不大。该研究对于横向冲击试验台的设计具有一定的指导意义。

摘要：液压锁紧轴套是五轴联动机床的关键部件,能够在压力载荷作用下发生较大的弹性变形,锁紧进给轴的转动自由度,对机床定位锁紧和加工精度有重要的影响,锁紧扭矩是液压锁紧轴套设计的重要参数。为研究轴套壁厚、压力载荷、配合间隙及轴套长度4个参数对液压锁紧轴套锁紧进给轴时产生的锁紧扭矩影响,首先用有限元方法计算了液压锁紧轴套工作时的变形、轴套与进给轴之间的接触应力分布;然后在进给轴外表面对接触压力积分得到轴套作用在进给轴上的正压力,进而得到锁紧扭矩;最后在自主设计的实验台上进行锁紧扭矩测试实验,对有限元方法计算数据进行验证。结果表明:有限元方法计算得到的理论数据相对实验数据相对偏差均小于4.87%,验证了有限元方法计算的理论数据可靠性。该有限元方法计算的理论数据可以对液压锁紧轴套结构设计提供参考。

摘要：簧片仪是低频段冲击谱测量的主要装置,但当舰艇受到冲击爆炸时,其集中质量悬臂梁易发生塑性变形或断裂。为此,本文研究了一种新型中低频冲击谱测量仪器,其虽然样子与簧片仪相似,但原理与簧片仪完全不同,称之为冲击测量摆。与簧片仪相比,冲击测量摆不仅在测量范围有大幅提高,测量精度也大幅提高,具有广阔的发展和应用前景。

摘要：实战中海军舰艇的抗冲击能力是极其重要的作战性能指标,而冲击响应谱则是设计爆炸冲击防护的基础,完整正确的冲击响应谱对分析受冲击系统的本身特性有着十分重要的作用,能够暴露出海军舰艇在材料结构和工艺方面的缺陷。为了进一步保证在低频区域冲击响应谱测量值的准确性,从而更好判断舰艇设备的抗冲击性能,系统梳理了中低频冲击谱测量研究的研究现状、问题对策和发展前景。首先对传感器测量中低频冲击谱时存在问题及解决方法进行综述;并对新型加速度计结构及原理进行分析;同时对低频冲击谱传统测量仪器的改进结构及测量方法进行阐述;最后对目前中低频冲击谱测量技术进行总结并展望未来。