唐斯密，朱石坚，楼京俊

（海军工程大学 船舶与动力学院，武汉 430033）

在新形势下舰艇生命力已成为舰艇的重要指标，而舰艇抗冲击性能是舰艇生命力的重要组成部分，提高舰艇的抗冲击能力具有重要意义［1－2］。

传统的设计方法总是先进行隔振设计，然后进行抗冲击校核。通常隔振器刚度较小而具有较好的冲击隔离率，但是会产生较大的相对位移，工程上通常使用限位器来限制其相对位移，由于刚度突变，该措施又会恶化冲击隔离率［3］。所以，简单的依靠隔振器和限位器组成的抗冲系统并不具备优秀的抗冲性能，对隔振系统进行抗冲击优化设计具有重要的意义。

Sevin和Pilkey［4］针对冲击隔离的特点，提出了抗冲器在冲击隔离过程中的最优控制力，其模型以及变量的时间历程如图1所示：

设被隔离设备的质量为m，其最大加速度由控制力u（x）决定，如果抗冲器产生一个恒定的控制力u（如图1（b）所示），被隔离物体的绝对加速度将保持为a=u/m，如果被隔离物体可以承受的最大加速度为A，当a=A+ε（ε＜0，且是一个极小值），就可以在保障设备安全的前提下，最大限度的降低相对位移。

图1 最优抗冲系统以及变量时间历程Fig.1 The optimal shock isolation model and varibles

虽然该理论已提出了多年，但是显然无法利用被动抗冲装置达到最优抗冲的目的。而主动装置则需要能输出大位移和大功率的小体积作动器，目前的工程上广泛应用的电磁式和超磁滞伸缩作动器均不具备这些条件，所以主动最优抗冲设计也仅为理论可行。……