第1章 绪论 1
1.1研究背景和意义 1
1.2隔振器技术概述 2
1.3传统隔振技术概述 2
1.3.1单层隔振技术 3
1.3.2双层隔振技术 3
1.3.3浮筏隔振技术 4
1.4惯容器及ISD隔振技术概述 5
参考文献 6
第2章 惯容器动力学特性与模型探索 9
2.1惯容器动力学特性 9
2.1.1含惯容器的机电类比关系 9
2.1.2含惯容器的机械阻抗理论 9
2.2机械式平动惯容器 11
2.2.1齿轮齿条惯容器 11
2.2.2滚珠丝杠式惯容器 12
2.2.3位移放大式惯容器 14
2.3流体式平动惯容器 15
2.3.1液压马达式惯容器 15
2.3.2液力发生器式惯容器 15
2.3.3液力式惯容器 16
2.4扭转式惯容器 16
2.4.1扭转式惯容器的定义与原理 16
2.4.2两种典型扭转式惯容器 17
2.5惯容器的本质 17
2.6本章小结 18
参考文献 18
第3章 含惯容器的单层隔振系统动态性能分析 20
3.1 ISD隔振系统的阻抗特性 20
3.2惯容器对隔振系统动态特性的影响 21
3.2.1惯容器并联系统 21
3.2.2惯容器串联系统 24
3.3单层ISD隔振系统试验方法 26
3.3.1振动试验系统与设备 26
3.3.2试验工况及步骤 27
3.4单层ISD隔振系统试验结果分析 28
3.4.1惯容器非线性动力学分析 28
3.4.2惯质系数分析 29
3.4.3加速度分析 30
3.4.4传递率分析 32
3.5本章小结 33
参考文献 33
第4章 含惯容器的多层隔振系统动态性能分析 35
4.1惯容器对双层隔振系统动态特性的影响 35
4.1.1双层ISD隔振系统固有频率分析 35
4.1.2双层ISD隔振系统强迫振动分析 39
4.2惯容器对多层隔振系统动态性能的影响 41
4.2.1多层ISD隔振系统固有频率分析 41
4.2.2多层ISD隔振系统强迫振动分析 43
4.3双层ISD隔振系统计算实例 44
4.3.1不同刚度条件下惯容器对双层隔振系统的影响 45
4.3.2接地惯容器对双层隔振系统的影响 52
4.4三层ISD隔振系统算例分析 52
4.5本章小结 55
参考文献 55
第5章 惯容-橡胶复合隔振器产品设计与校核分析 56
5.1惯容-橡胶复合隔振器设计基础与对象 56
5.1.1 Ⅱ-ISD隔振系统分析 56
5.1.2惯容-橡胶复合隔振器设计对象 57
5.2惯容器中滚珠丝杠副选型设计 57
5.2.1滚珠丝杠副的滚道选型 58
5.2.2滚珠丝杠副的循环方式选型 58
5.3惯容器中滚珠丝杠副尺寸设计 59
5.3.1惯容器公称直径设计 59
5.3.2惯容器导程设计 59
5.3.3惯容器其他几何参数计算 59
5.4滚珠丝杠式惯容器承载能力计算 60
5.4.1惯容器轴向额定静、动载荷计算 60
5.4.2惯容器使用寿命计算 63
5.4.3惯容器轴向刚度计算 64
5.5复合隔振器其他部件的设计计算 66
5.5.1飞轮的设计 66
5.5.2轴承的选用 67
5.5.3顶盖和底座的设计 68
5.5.4橡胶金属复合件的设计 68
5.5.5贯穿螺栓的设计 70
5.6惯容-橡胶复合隔振器的建模与有限元前处理 71
5.6.1惯容-橡胶复合隔振器的三维建模 71
5.6.2惯容-橡胶复合隔振器有限元建模 74
5.7惯容-橡胶复合隔振器模态分析 75
5.8惯容-橡胶复合隔振器力学性能仿真分析 77
5.8.1惯容结构仿真分析 77
5.8.2橡胶部分仿真分析 82
5.9本章小结 84
参考文献 85
第6章 惯容-橡胶复合隔振器摩擦惯质系数研究及其结构优化设计 86
6.1滚珠-滚道接触点的滑动差动速度 86
6.1.1滚珠与滚道之间坐标系的建立 86
6.1.2滚珠上接触点的运动 88
6.1.3螺母侧接触点的运动 89
6.1.4丝杠侧接触点的运动 89
6.1.5接触点的相对滑动速度 89
6.2惯容器滚珠与滚道之间的摩擦效率 90
6.2.1滚珠与滚道接触面应力 90
6.2.2滚珠与滚道接触面摩擦力矩 92
6.2.3滚珠与滚道的滑动摩擦效率 93
6.2.4滚珠与滚道的滚动摩擦效率 93
6.3摩擦惯质系数导出及试验分析 93
6.3.1摩擦惯质系数导出 93
6.3.2考虑摩擦的惯质系数试验验证 93
6.3.3滚珠丝杠副几何参数评估 95
6.4惯容-橡胶复合隔振器的优化数学模型 97
6.4.1设计变量 97
6.4.2约束条件 97
6.4.3目标函数 99
6.5综合优化分析 100
6.5.1隔振效果之间的权重分析 100
6.5.2两类目标函数之间的权重分析 101
6.6本章小结 102
参考文献 103
第7章 惯容-橡胶复合隔振器静、动态性能试验分析 104
7.1试验样机及测试设备介绍 104
7.1.1惯容-橡胶复合隔振器的零部件 104
7.1.2静动态试验测试仪器 105
7.2惯容-橡胶复合隔振器静态试验 106
7.2.1静态试验方案 106
7.2.2静态试验结果分析 107
7.3惯容-橡胶复合隔振器动态试验 109
7.3.1动态试验方案 109
7.3.2动态试验结果分析 110
7.4惯容-橡胶复合隔振器传递率探索 113
7.4.1惯容-橡胶复合隔振器传递率推导 113
7.4.2传递率对比分析 114
7.5本章小结 115
参考文献 116
第8章 惯容-橡胶复合隔振器在柴油发电机组的应用分析 117
8.1柴油发电机组隔振系统简介 117
8.2柴油发电机组隔振系统动力学建模 119
8.3隔振系统模态分析 122
8.3.1固有频率分析 122
8.3.2临界转速分析 123
8.4隔振系统隔振性能分析 124
8.4.1隔振器安装支点处速度响应幅值分析 124
8.4.2传递力分析 125
8.5柴油发电机组响应分析 127
8.5.1位移响应分析 127
8.5.2加速度响应分析 128
8.5.3振动烈度分析 130
8.6本章小结 131
参考文献 131
第9章 惯容器在船海领域应用的其他探索 133
9.1含惯容结构的半主动减摇鳍 133
9.1.1含惯容结构的半主动减摇鳍结构设计 133
9.1.2含惯容结构的半主动减摇鳍的装配与工作原理 137
9.2含耦合惯容结构的减摇减振设备 138
9.2.1减摇减振的主机基座 138
9.2.2减摇减振的发电式舱室地板 142
9.2.3减摇减振的辅机基座 146
9.3含惯容结构的发电式动力吸振器 152
9.3.1含惯容结构的动力吸振器结构设计 152
9.3.2含惯容结构的动力吸振器的装配及工作原理 154
9.4本章小结 155
参考文献 155