张树桢，陈 前，滕汉东

（南京航空航天大学 机械结构力学及控制国家重点实验室，南京 210016）

气囊（又名空气弹簧，气胎）是一种性能优良的隔振元件，将其应用于船舶上，可以有效地隔离舰艇动力机械的振动。随着技术的发展，气囊隔振器的性能进一步完善，目前基于压缩气体的隔振器已经广泛应用于车辆、重型机械乃至大型喷气飞机的结构设计中。

在船舶中使用气囊的优势在于：① 气囊刚度低，随主机的激励对内部气体产生较大压缩，可有效的减小传递率；② 随气囊振动的增大，引起气囊内气体体积的往复变化和外壳的往复变形，气囊内气体和外壳的内阻尼也会吸收一部分振动能量，这大大的超过了传统的隔振器的隔振效果；③ 由于压缩气体的非线性刚度，气囊隔振系统的固有频率基本不变［1］。但在气囊的实际应用中也存在严重的缺陷。由于气体非常稀薄，气体分子间隙较大，因而易于穿过橡胶基的囊容器壁而导致泄漏，而且内压越高，气体泄漏速度也会随之增大。气囊隔振器可以承受较重的负载，但承受不同负载的气囊囊体结构基本相同，所以承受大负载的气囊隔振器，气体泄漏问题更加突出。气体的压力虽可以利用舰艇内的压缩气体系统检测、调整并保持，但附加监测与控制设备使得本来简单的被动隔振系统变得更复杂。而对中小型船舶或其它轻型设备而言，建立独立的气囊稳压系统成本高昂。

本文采取在囊容器内部填充可弹性变形的波纹管单元体并以水或者液压油为介质替换压缩气体组成囊式混合介质隔振器，这样既可以解决气囊的泄漏问题，又可免去附加的监测系统和气体压缩机设备所占据的空间和消耗的动力。……