基于动力吸振器的微耕机扶手架减振设计

微耕机的扶手架结构较为简单,在田间作业时会造成扶手架的强烈振动,长时间的强烈振动会给操作者身心带来不适甚至严重伤害,针对此问题,对微耕机扶手架进行了减振设计。对于结构相对简单的构件,振动问题大多是由于主振动系统自身结构阻尼的不足导致的。为此,结合微耕机实际情况,将动力吸振器的设计方法应用于微耕机扶手架上,对动力吸振器进行结构设计并试制样件。最后,对动力吸振器样件的减振效果进行试验测试,结果表明:在安装动力吸振器样件后,其手把处的振动强度在空挡和耕作状态下分别降低了13.9%和11.2%。

伽马射线探测器冲击减振设计及验证

针对某伽马射线探测器受到振动冲击后敏感器件损坏严重的问题进行减振设计,研究减振器阻尼层尺寸参数对整体固有频率和抗冲击性能的影响,以及薄壁结构基座对抑制振动和冲击传递的影响;进而采取设计减振器、合理选取阻尼层尺寸参数、增加二级阻尼缓冲减振和改进薄壁结构的措施完成减振设计;最后通过仿真和试验验证减振设计的合理性。研究表明:减振器能够降低结构刚度,对冲击产生大幅度衰减作用;阻尼层直径是提高抗冲击性能的主要因素,探测器整体固有频率和冲击响应均随阻尼层直径的增加而减小;薄壁结构基座对激励有放大作用,可以通过调整局部结构降低冲击响应;二级阻尼缓冲减振设计对关键器件有较好的减振功效,尤其是在低频段。该研究可为有结构限制要求的航天器的冲击减振设计提供参考。

机载光电吊舱复合阻尼减振设计与分析

复合阻尼减振技术可以通过内部阻尼材料的能量消耗,实现对振动响应的衰减。针对某机载光电吊舱振动响应过大问题,开展复合阻尼减振设计与分析。综合考虑重量、尺寸、使用环境、衰减效果以确定阻尼材料、敷设区域、厚度、约束刚度等。仿真及测试结果表明,使用复合阻尼减振技术可有效降低传递至光电吊舱的振动响应,提升图像效果,具有较强的工程应用价值。

船舶主机排烟管路系统减振设计研究

船舶主机排烟管路在运行时,因受到主机结构振动和排出废气脉动压力的影响,会发生相应振动问题。为降低排烟管路振动和噪声传递到船体结构和附近舱室,需对其进行减振设计。对船舶主机排烟管路系统减振设计的原理、布置过程、注意事项等进行探究,对减振元件的选型进行有限元仿真校核,并在实船上进行隔振效果的测试验证。实船结果表明:在10~10000 Hz频段范围内,排烟管路减振装置有较好的隔振效果,隔振效果达到15 dB以上。该研究可为船舶排烟管路减振设计提供参考,具有一定的工程指导意义。

大跨径人行玻璃悬索桥人致振动舒适度分析及减振设计

为研究大跨径人行玻璃悬索桥人致振动舒适度及其减振措施,以某跨径180 m的单跨人行玻璃悬索桥为背景,分析该桥的人致振动舒适度,并对其进行减振设计。采用MIDAS Civil软件建立有限元模型进行模态分析,得到结构人致荷载敏感模态,计算人致荷载作用下结构各敏感模态动力响应,并参考德国人行桥设计指南EN03舒适度指标进行舒适度评估;采用多重调谐质量阻尼器(MTMD)系统对该人行桥进行减振设计。结果表明:人行桥共17阶模态在人致振动敏感频率范围内,结构横向振动和竖向振动的敏感频率范围分别为0.5~1.2 Hz和1.25~2.30 Hz;人致荷载作用下结构第13、39、52阶模态超出CL4级舒适度标准,第5、24阶模态超出CL3级舒适度标准;安装MTMD后人行桥各阶敏感模态人致振动均满足CL2级舒适性标准。

双层斜腿刚构连续梁桥人致振动分析及减振设计

文章以安吉曙光桥为例,研究了这座双层桥面斜腿刚构连续梁桥的人致振动及减振设计。计算了桥梁的行人荷载及动力特性,分析了该桥的人致振动响应并进行舒适度评价。针对桥梁双层布置的特点,提出了应用连杆提高刚度、应用调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)增强阻尼的减振设计思路,比较分析了3种不同的减振设计:单独设置TMD、单独设置连杆、联合设置连杆-TMD。研究结果表明:安吉曙光桥振动频率低、人致振动响应较大,需对其进行减振控制;单独布置TMD,可有效控制桥梁的振动响应;单独设置2组连杆,可显著提高桥梁的自振频率;同时设置连杆和TMD,可采用较小的TMD实现减振目标。3种减振设计均能满足舒适度要求,工程中应根据实际情况选用。

内燃机机体模态分析在减振设计中的应用

以“某卧式单缸柴油机”为例,在建立底部被约束的机体三维实体模型的基础上,采用ANSYS有限元分析软件,对内燃机机体进行了模态分析,并与实验模态分析结果相比较,验证了计算模型的正确性。在该模型的基础上,从增加刚性和减少质量方面进行了研究,结果表明:梯形框架和加强板结构设计,可以避免内燃机机体机体出现明显振动幅度,使得发动机的噪声降到最低。

基于锰铜高阻尼合金输流管路减振设计实验研究

输流管路的关键部件对管路振动有很大影响。首次将锰铜高阻尼合金材料应用于管路减振设计中,制作了锰铜阻尼合金三通管件,搭建了实验测试平台,实验研究了在简谐激励作用和工作状态下锰铜阻尼合金材料三通管件对输流管路振动幅频响应及加速度频响的振动特性的影响。研究发现高阻尼合金材料能够使结构振动的位移和加速度响应均有所降低。实验结果表明,通过合理的设计,将高阻尼合金材料合理应用输流管路系统,能够达到减振效果,研究结果可为高阻尼合金材料在输流管路减振设计应用提供参考。

地铁周边地块住宅开发隔声减振设计

地铁在为城市人口出行通勤提供高效快捷选择的同时,也引起沿线的环境振动,进一步诱发建筑物的二次噪声将成为环境污染源,对地铁沿线居民的工作、生活都产生很大的影响。结合北京某项目实际情况和地铁隔声减振设计实践,分析实测数据,归纳对比国家各类规范,梳理解决思路和设计要点,最终应用聚氨酯隔振垫的构造方案解决了既有地铁周边建筑减振和隔二次噪声的问题,为今后地铁周边类似项目的设计分享经验,形成案例,对将来后续项目的设计具有参考和借鉴意义。

船用行星人字齿轮传动相位调谐减振设计

在大功率船舶传动系统中,越来越多地采用行星人字齿轮传动。为了满足现代船舶对传动系统的噪声要求,开展行星人字齿轮传动系统的减振设计不但具有实用价值,而且具有理论意义。针对某舰船动力系统中的行星人字齿轮传动,建立了太阳轮与行星轮之间的动态啮合力的解析表达式,得出了行星人字齿轮系统的太阳轮齿数、行星轮齿数及个数与啮合频率激励引起的振动之间的耦合规律。基于时变啮合刚度激励引起的振动方式与传动系统固有振动模式之间的对应关系,提出了通过合理设计行星人字齿轮传动的基本参数来实现对系统扭转振动进行抑制的相位调谐减振设计方法,并借助数值算例验证了该方法能够抑制中心构件扭转共振。

大跨钢构连桥振动敏感性分析与减振设计

大跨钢结构连桥刚度小、阻尼比低,在人行荷载下容易引起振动问题。通过频域分析将大跨钢连桥结构的动力特性与频率响应函数、人行荷载折减系数结合,得到有或无TMD的结构在人行荷载下的加速度响应。通过引入结构临界最不利频率,探讨结构频率与加速度响应的相关性;当结构频率低于临界频率时,结构频率与加速度响应呈正相关性。提出一种基于频率敏感性的大跨钢结构连桥减振设计方法。通过虚功原理敏感性分析,得到不同构件类型对自振振动频率的敏感性系数,结合结构自振频率与加速度的相关性,可以获得具有结构成本优、振动相对低的无控结构最优方案,最后再指导TMD的布置及参数选取,满足人致振动舒适度要求。以南京大跨钢结构连桥为案例,结构频率低于1.7Hz时,表现出与加速度响应呈正相关。同时利用桁架不同部位构件竖向频率敏感性系数,有效地降低了无控结构的加速度响应,最后通过布置较少套数的TMD解决了大跨钢连桥的振动舒适度问题。案例结果表明,该方法可行、有效。

雷达桅杆振动有限元分析及减振设计

文章重点研究了某散货船雷达桅杆的振动特性及其相应的减振设计,在全船有限元模型的基础上,根据雷达桅杆结构及布置图纸建立雷达桅杆有限元模型。通过对雷达桅杆的模态分析和振动响应分析,发现雷达桅杆与螺旋桨叶频脉动压力存在共振风险;在与舾装、电气等相关专业沟通后,提出降低雷达桅杆平台高度、斜撑结构加强及增加配重块这3种减振方案,并根据计算结果选择最佳方案,最终实现雷达桅杆的减振设计,在详细设计阶段规避了该船雷达桅杆的振动风险。

基于模态振型优化的真空凝壳炉减振设计方法

真空电弧凝壳炉属于特种材料铸造装备,离心浇铸过程中可能受到周期性激振力以及外部设备振动影响而诱发自身壳体共振,不仅影响铸件质量,而且会造成安全隐患。本文对某型真空电弧凝壳炉进行了模态分析,查明了局部设计不足是导致出现低阶局部振型的原因。通过补强结构,将一阶模态的频率从贴近工频频率的56.786Hz提升到较为安全的77.610Hz,振幅从3.540mm降低至0.323mm,模态振型优化方法实现了较好的减振设计效果。

工业厂房楼板振动分析及减振设计

工业厂房因动力设备引起的楼板振动问题,影响着操作人员正常工作和设备的正常运行,严重时甚至危及厂房结构安全。论文针对工业厂房楼板振动问题进行了分析与设计,旨在提供有效的减振设计方案。本研究为工业厂房楼板振动问题的解决提供了理论基础和实践指导,对于提高工业生产效率和员工工作环境的舒适性具有重要意义。

小型空压机测试台减振设计

通过ANSYS软件分析了某空压机测试台的固有频率和振型。由于个别固有频率与被测机组工作频率较为接近,可能存在共振风险,利用谐响应法计算了机组运行状态下的动态响应。结果表明:动态响应数值较小。为进一步减小测试台的动态响应和增强测试台对高转速机组的适应性,对测试台进行了单层隔振设计。用振级落差作为评价指标,对隔振器的选型进行验证,验证隔振设计的合理性。

钢构高层住宅风致激励黏滞阻尼系统减振设计

钢构高层住宅周期长刚度弱,结构的风振响应较为显著。对钢构高层住宅的风振响应进行控制可以有效提升结构的舒适度、刚度和强度性能。减小结构的风振响应可以通过提升结构刚度和附加减振装置两种方式。大量研究表明,相比于提升结构刚度,附加减振装置是更为有效的风振控制措施。黏滞阻尼装置可以实现多荷载和多性能的结构减振,具有非常广阔的工程应用前景。对高层钢构塔楼的风振响应和集成黏滞阻尼装置的减振系统进行研究,确定黏滞阻尼装置的最优布置和数量,并进一步探讨如何在满足风振指标的前提下降低结构材料用量。最后以150m钢构居住塔楼为工程案例进行分析,表明集成黏滞阻尼装置可以在有效提升钢构高层塔楼的风振性能的同时降低结构的材料用量。

基于有限元分析的机载电子设备减振设计

以安装在螺旋桨飞机上的电子设备机柜为例,介绍了一种基于有限元分析的机载电子设备减振设计方法。利用ANSYS软件建立电子设备机柜有限元模型,通过有限元模态分析,得到机柜的固有频率。施加载机真实的振动谱型进行随机振动分析,得到机柜不同部位在激励频率范围内的响应和危险频率点。利用分析结果和减振理论确定减振系统的减振效率,进行系统减振设计。通过结果分析和试验验证,证明该方法是合理可行的。

柴油机机体的模态分析与减振设计

采用 ANSYS有限元分析软件 ,对一直列 6缸柴油机机体进行了模态分析 ,并与实验模态分析结果相比较 ,验证了计算模型的正确性。在该模型的基础上 ,从增加刚性和减少质量方面进行了研究 ,结果表明 ,铝制机体以及梯形框架结构和加强板结构均可减小机体的振动 ,进而降低发动机的噪声。

双层圆柱壳结构减振设计及模型试验研究

为降低双层圆柱壳动力舱结构振动辐射噪声,对双层圆柱壳进行了减振设计和模型试验研究。基于环肋结构增抗原理和模态振动控制理论,提出了非均匀阻抗增强环肋结构形式;为减小双层壳间振动波的传递,将阻振质量和粘弹性夹层引入到实肋板结构设计中,采用波动理论分析了复合阻波特性。联合应用非均匀阻抗增强环肋和复合阻波肋板设计了一种双层壳模型,并开展了空气中两端简支和水下悬浮激振试验;将设计模型测试结果和数值仿真计算结果与基准模型进行了分析比较。结果表明:设计模型较原结构振动明显减弱,具有较好的减振效果,验证了双层壳结构减振设计的有效性。

薄壳结构减振设计中橡胶材料特性影响实验研究

目的通过橡胶材料特性实验研究,为薄壳结构减振器设计中橡胶材料的选择提供试验依据。方法对某航天薄壳产品的金属-橡胶复合型减振器设计进行研究,对比使用3种不同橡胶材料的减振器在正弦振动、随机振动试验时的减振效果,研究橡胶材料特性对该种形式减振器减振性能的影响。结果设计的金属-橡胶复合型减振器可以实现3个方向的减振作用,橡胶材料特性(硬度、阻尼比)直接影响减振效果。对于正弦试验,橡胶材料的硬度特性影响表现最大,对于随机试验,橡胶材料的阻尼比特性影响表现最大。结论进行减振器设计时,橡胶材料的选择要综合考虑产品结构特点、产品所要耐受的振动环境和减振器的结构这3个要素。