机械缓冲器系统的多自由度模型-翻译 吴于昕

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1、机械缓冲器系统的多自由度模型摘要本文提出了一种多自由度模型在弹性隔振器的机械不压井的分析。该模型采用弹性隔振器和缓冲器系统组装一个刚体三自由度刚性框架。隔离器辅以缓冲系统以限制在所有三个方向运动的刚体位移时，系统经历了瞬态加载或重载条件。该模型是分段的非线性，并使用归一化的Bouc-Wen元件，以捕捉该弹性体隔离器固有的滞后和不压井系统以及在刚性过渡并产生由于隔离器和所述缓冲系统之间固有的耦合阻尼特性。独立的元件被用于模拟增强刚度从所述缓冲系统中运动的平移方向产生。一组弹性隔离器和缓冲器系统用于数据收集，鉴定和模型验证。数据收集是在多个应变振

2、幅和应变率。传统的最小二乘基于参数辨识技术用于表征。然后，使用完全表征的模型来模拟所述刚性主体的响应和模拟结果进行比较，以实验数据。仿真结果发现与实验数据普遍。1简介机械缓冲器被用在多种工程应用，例如铁路，汽车和管道系统。机械缓冲器通常设计在与隔离系统结合使用，以便限制下瞬态加载分离的系统的位移包络时，或当分离的系统需要承受过载条件。位移限制和能量吸收是一个机械缓冲器的两个主要应用。弹性隔离器被广泛应用于汽车和铁路应用与通常设计为在剪切或压缩的弹性体部分被动隔离器件。通常使用的不压井系统在汽车应用包括在压缩下在瞬态负载条件弹性元件，以便逐步限

3、制位移，并且由此避免与周围隔离的系统装配其它部件接触。弹性隔离器表现出非线性刚度和阻尼特性，特别是在大范围的应变速率和不同位移幅值的。这种非线性行为是由于使用机械缓冲器的作为位移限制装置突出。虽然造型弹性隔离器的非线性行为已经获得了大量的关注，从研究人员，有机械冷落和集成冷落模型与模型弹性隔离器的建模提供有限的文献。此外，大多数目前的文献上的位移限制机构的使用分段线性模型，这可能不是充分地捕获在通过机械不压井系统表现出刚性和滞后现象的过渡。此vcwork提出的自由度，可以用于机械不压井系统的设计和分析结合被动弹性体隔离系统的设计综合分段的非线

4、性multidegree-模型。弹性隔振器的非线性行为建模已经在过去的几十年中一直是一个活跃的研究领域。易卜拉欣[1]上市一个广泛的非线性隔振器设计和属性建模的参考书目。一些方法，已被广泛用于非线性行为，如分数模型和唯象模型讨论了在建模。橡胶悬置元件的一个特定的模型是由伯格[2]铁路的应用。该模型采用叠加的弹性，摩擦和粘滞力和由五个模型参数。该模型被认为是与所述测得的结果一般协议，并得出结论来表示模型的复杂性和模型准确性之间的折衷。振动隔离器的频率依赖性的建模以动态刚度在多个维度模型企图由Kim和Singh[3]。该模型中，但是，并没有考虑非

5、线性行为。通过shaska等人研究了隔振器的非线性行为。[4]为了模型隔离器由使用激励幅值丁基橡胶，激励频率和环境温度作为输入变量。Ni等人。[5]用一般的Bouc-Wen元隔振器滞回性能建模。频域法进行模型参数辨识。单自由度分段线性模型是由narimani等人提出的。[6]和频率响应的解决方案是根据这个模型。得出的结论是从参数研究，阻尼比是实现振幅减少的重要变量。仿真结果被发现与实验测量吻合。Nguyen等人。[7]进行了参数研究，以检验一个运动限制停止振荡器的响应。对一个单自由度系统的分段线性模型被用于这项研究与参数激励频率和激励幅值，停

6、止差距进行研究的约束系统的动态行为。一种分段线性振子的稳定性与分岔分析被执行natsiavas[8]。一个单自由度机械振荡器为例验证结果。得出的分析可以扩展到多自由度。一些研究人员已经用流变模型来表示的弹性元件，和一般的粘弹性行为。雷诺等人。[9]用于广义麦斯威尔模型表示的粘弹性行为识别技术。两个质量指标被定义为使用优化方法进行参数辨识。不像和弹性隔振器的建模分析，有有限的文献关于机械不压井即使缓冲器的跨多个工程应用中使用。数学模型是以[10]研究了一般特征的机械和液压不压井修井系统。这些模型被用来开发系统，通常使用缓冲电路设计指南。千叶和小

7、林[11]与具体应用到管道系统提出了一种线性吸收模型。通过振动测试，确定了该模型的有效性。可以说，没有其他重要的文学一直在机械不压井的建模和分析。有机械不压井与碰撞力学的相关研究领域的某些方面的研究之间的一些相似性，冲击动力学和滞回性能建模。从这些领域的研究的一些文献，因此，适用于机械不压井的研究。Bouc-Wen模型已被许多研究人员在过去的几十年里，非线性和滞回特性建模的应用。与传统的Bouc-Wen模型的修改是由歌曲和模型[12]提出的，特别是对于高度不对称的磁滞回线。该模型与实验数据的相关性。Peterka和Vacik[13]提出的混沌

8、行为，伴随着一些机械系统下所造成的影响，某些激励条件的周期运动的详细摘要。冲击体之间的关系的基础上成立和存在的边界条件方面使用恢复系数，并过渡到混乱的行为。一种非线