复合超材料周期隔振装置隔振性能研究文献综述
2020-04-15 15:16:59
1.1目的:
在制造业飞速发展的今天,追求高速化,轻量化以及精密化是大势所趋。而为了实现这一追求,设计出高效又精密的隔振装置是非常必要的。若是能在这方面取得突破,一定能大大地提升我们国家的生产力。
本次设计的主要目的是设计一款隔振实验平台,用来进行特殊材料以及周期结构复合组成的隔振器的隔振效果研究,该隔振平台可更换各种形态与不同种的材料进行组合,从而进行对比,进而一目了然地了解到不同组合的不同效果。看是否能够隔振,是否能按预期对某一频段进行隔振。
1.2现状:
隔振装置作为大多数机构中必不可少的装置,在各种工作环境下起到了重要的作用。而隔振装置发展到今天,也有了近80年的历史,在这近一个世纪的时间内,隔振器的技术不断升级,其隔振性能也随之越来越强,发挥着越来越重要的任务。
让我先从隔振装置的发展历程说起。在早期隔振技术发展的初期,我们主要采用的隔振技术是单层隔振装置以及双层隔振装置。单层隔振装置也就是只用一层隔振器的,最开始用木头,软衬垫等材料进行隔振,但效果并不好,在很多科学家共同的努力下丰富和完善了单层隔振理论,但是隔振效果始终不尽如人意。那么为了应对单层隔振装置无法对中高频进行隔振的缺点,上世纪60年代双层隔振技术被发明了出来。主要的原理是利用两层隔振装置之间加入质量块,利用中间质量块的质量来衰减振动。根据此种原理,在之后浮筏双层隔振装置也被设计了出来。我国的浮筏隔振技术的研究从1980年开始,到1994年研制成功首台浮筏隔振装置,该装置首先应用在了游船上,之后在我国科学家们努力之下改进推广,应用在了舰船之上。
除了单双层隔振器之外,气囊形式的隔振器也被广泛应用。气囊隔振器具有固有频率低,承载能力大,驻波频率高,无蠕变等特点。最早用于铁道车辆。从文献上了解到,俄罗斯的潜艇很好的应用了气囊形式的隔振器,取得很好的效果。而我国的研究也不逊色,06年我国自主创新,研制出了JYQN系列的高性能减振降噪仪器,同样也有很好的减振降噪能力。可这还不止,在2007年,我国又有了新的企划:智能气囊,该智能气囊世界首例,并解决了大型舰船隔振设计的问题,大大缩短建造周期,减小生产成本。
再来看看近年来隔振装置技术的进展。
在上文提到的智能气囊隔振技术之上,中国又研制出了推进动力系统隔振。通过一种特殊的保全机制可以自动判别各种情形对系统的损害程度,进而使用分级的保护措施。我国新型的舰船上已经开始应用该技术,相比国内外其他类似技术,效果更高。还有一种主被动混合隔振技术也是近年来研究的热点,因为目前广泛采用的被动隔振虽然可以使全频段的振动减少,但是很难消除低频的振动线谱,这就让很多科研人员瞄准了主被动混合的隔振方式上。澳大利亚的研究人员曾做过相应实验取得了一些成果,我国也对主被动混合隔振器进行了研究,制作出了主被动混合隔振器。可惜的是,碍于技术问题,目前尚未能够正式推广使用。也正是因此,主被动混合隔振器有着很大的发展空间。
目前推力轴承隔振装置是研究难点,推力轴承上的振动是低频,但是低频隔振装置却难以在推力轴承的工作环境下正常工作,很容易变形从而造成安全问题。国外学者做了很多尝试,也许磁悬浮技术或者大型低频隔振器与轴承复合集成技术在将来能够解决此类问题。