基于磁流变阻尼器的船舶隔振系统动力学特性研究

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1、学校代码：10289分类号：TB535密级：公开学号：129210017江苏科技大学硕士学位论文基于磁流变阻尼器的船舶隔振系统动力学特性研究研究生姓名袁秋玲导师姓名夏兆旺申请学位类别工学硕士学位授予单位江苏科技大学学科专业船舶与海洋工程论文提交日期2014年12月26日研究方向船舶系统与设备振论文答辩日期2015年03月20日动噪声控制与故障诊断答辩委员会主席评阅人2015年3月20日分类号：TB535密级：公开学号：129210017基于磁流变阻尼器的船舶隔振系统动力学特性研究学生姓名袁秋玲指导教师夏兆旺副教

2、授江苏科技大学二O一五年三月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDynamicsResearchonmagnetorheologicaldampershipIsolationSystemSubmittedbyYuanQiulingSupervisedbyXiaZhaowangJiangsuUniversityofScienceandTechnologyMarch,2015江苏科技大学学位论文

3、原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日江苏科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以将本学位论

4、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：(1)保密□，在年解密后适用本授权书。(2)不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日摘要摘要船舶辅机系统的减振降噪一直是各国的研究热点，传统的被动隔振方式应用广泛，但其不能根据外界复杂载荷的变化调节其隔振性能。基于磁流变阻尼技术的半主动隔振技术能满足这一要求，具有很好的应用前景。本文采用改进的Bingham塑性模型描述磁流变阻尼力模型，并进行了实验验证。以隔振理论为基础，建立了辅机半主

5、动单层、双层隔振系统的运动学方程。研究了半主动非线性隔振系统的主共振特性，采用平均法得到了非线性系统的一次近似解，并用数值解进行了相互验证。分析了系统隔振参数对主共振特性的影响规律。结果表明：采用平均法得到的理论解和数值解具有很好的一致性；在共振区，半主动非线性隔振系统的零力速度对半主动隔振系统的影响不大，磁流变阻尼器的阻尼和控制力对半主动隔振系统的幅频响应的影响都很明显。在非共振区，磁流变阻尼器的阻尼、控制力和零力速度对系统的响应影响都很小。针对辅机半主动单层、双层隔振系统及浮筏隔振系统，根据其动力学方程建立

6、了系统的Simulink仿真模型，分析了半主动控制、半主动开关控制、半主动相对控制和改进的半主动相对控制等多种控制策略和磁流变阻尼器控制力、隔振器刚度、激励频率等系统参数对隔振性能的影响，并进行大量仿真分析，将半主动隔振系统和传统的被动隔振系统的隔振性能进行了对比分析。结果表明：（1）控制力对隔振系统的影响并非成比例，且在某些情况下参数的微弱变化可能引起隔振效果的显著变化。（2）隔振器刚度对隔振效果影响很明显，在某些控制策略下，曲线呈现规律的抛物线形状，在高频处隔振效果较好。（3）在稳态响应下，各种半主动控制系

7、统的隔振效果均明显优于被动控制。关键词Bingham模型；半主动控制；平均法；传递率；仿真I江苏科技大学工学硕士学位论文AbstractThevibrationdampingandnoisereducingofshipsauxiliarymachinesystemshasalwaysbecomearesearchfocusworldwide,althoughthetraditionalpassivecontrolwaswidelyusedinindustrialcontrol,it’svibrationisol

8、ationperformancecouldnotberegulatedaccordingtothevariationofthecomplexload.Thesemi-activevibrationisolationhasgoodapplicationforegroundbasedonMRdampingtechnologies.ThispaperusedanimprovedBingham