单层准零刚度浮筏隔振特性分析及混沌化-论文.pdf

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1、第9卷第8期中国科技论文Vo1．9No．82014年8月CHINASCIENCEPAPERAug．2014单层准零刚度浮筏隔振特性分析及混沌化周加喜，徐道临(1．湖南大学机械与运载工程学院，长沙410082；2．汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙410082)摘要：将准零刚度隔振器应用于船舶机械隔振浮筏，构造单层准零刚度隔振浮筏，建立了系统的6自由度动力学方程，利用数值方法对系统响应进行了分析，并评估了系统的隔振性能。结果表明，当激励幅值较大时，因系统刚度具有非线性，导致力传递率曲线出现跳跃现象，准零刚度隔振浮筏系统的起始频率远低于线性浮筏系统，且隔振效率远高于线性系统。

2、进一步，利用最优时延反馈控制方法对浮筏系统实施了混沌化，对于不同激励频率均可实现混沌化，且激励频率越高越易混沌化。关键词：动力学与控制；准零刚度；隔振浮筏；混沌化中图分类号：0328文献标志码：A文章编号：2095—2783(2014)08—0911—05Vibrationisolationandchaotficationofquasi—zerostiffnesssingle-layerraftZhouJiaxi．XuDaolin’(1．CollegeofMechanicalandVehicleEngineering，HunanUniversity，Changsha410082

3、，China；2．StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturingforVehicleBody，Changsha410082，China)Abstract：Quasi—zerostiffness(QZS)isolatorswereappliedtothevibrationisolationraftformechanicalequipmentsofship．Asing—layerquasi—zerostiffnessraftwasconstructed，andthecorrespondingdynamicequationswit

4、hsixdegreesoffreedomwerees—tablished．Thestructureresponseswereobtainedthroughnumericalsimulations，andtheefficiencyoftheraftwasevaluatedintermsofforcetransmissibility．ResultsshowthatthestartingfrequencyforvibrationisolationoftheQZSraftismuchlowerthanthatofthelinearraft，andtheefficiencyoftheQz

5、sisolatorismuchhigherthanthatofthe1inearraft．Moreover，theQzsraftiSdriventobechaoticbyutilizingoptimaltime-delayfeedbackcontro1method，whichdemonstratesthatchaotifieationcanbea—chievedbyvariousexcitationfrequencies，andthesystemismorelikelytobechaotifiedunderhighfrequencyexcitation．Keywords：dyn

6、amicsandcontrol；quasi-zerostiffness；vibrationisolaitonraftchaotification船舶机械设备质量大、激励幅值大、激励频率成准零刚度隔振器的多种结构形式，文献[5—7]设计并分复杂，主要的隔振手段是浮筏系统。浮筏具有多制作了若干准零刚度装置，并进行了实验分析，验证激励源，且尺寸和质量大，在建模时不能简单地用单了准零刚度隔振器具有良好的低频隔振性能。自由度(仅考虑竖向运动)建模，往往需考虑机器、筏将准零刚度隔振器代替浮筏中的传统隔振器，架的空间平动和转动自由度，当筏架柔性较大时，还构造准零刚度隔振浮筏，有望实现船舶机械

7、设备的需用连续体对筏架进行建模_】]。低频隔振。因准零隔振器的刚度具有强非线性，在机器与筏架之间、筏架与基础之间用隔振器连激励作用下呈现出丰富的动力学行为，因此有必要接，目前常用的隔振器主要有橡胶隔振器、空气弹簧研究准零刚度隔振浮筏的振动特性。另外，有研究和钢丝绳等隔振器。变形不大情况下，上述隔振器表明，当隔振系统处于混沌状态时，将简谐输入转化的动刚度均为线性或近似线性，当大变形时呈现非为宽频输出，可有效改变噪声的线谱特征，提高舰船线性刚度。仅当激频大于√2倍固频时，线性隔振系的隐蔽性_1¨