船舶辅机浮筏半主动非线性隔振系统振动特性分析
2019-06-04方媛媛夏兆旺Waters左言言
方媛媛,夏兆旺,Waters T P,左言言
(1.江苏大学 汽车与交通工程学院,江苏 镇江212013;2.江苏科技大学 能源与动力学院,江苏 镇江212003;3.Institute of Sound and Vibration Research,University of Southampton,SO17 1BJ,UK)
0 引言
船舶动力机械运行引起的振动不仅使船体结构和设备产生疲劳损坏,影响声呐等精密仪器设备的正常工作,也会使舰船、特别是潜艇的水下辐射噪声增大,降低舰船的隐身性能[1-3]。采用隔振装置将船舶设备进行弹性安装,是舰船减振降噪最常用的技术手段之一[4-6]。
为了进一步提高船舶动力装置的减振降噪效果,在传统单层隔振和双层隔振的基础上,发展了浮筏隔振技术,其作为一种有效的舰船设备隔振装置已经在多种船型上得到广泛使用[7-9]。浮筏技术的采用使得国内外舰艇的隐身性能不断取得进展,目前浮筏系统面临着如何将其隔振效果继续提高的问题。过去的仿真及实验研究表明,被动隔振装置可以降低全频段振动总量级,但很难消除低频振动。因此各国学者开始进行船舶动力机械的主动隔振[10]、半主动隔振[11-12]及主被动联合隔振装置[13-14]的研究。其中半主动隔振技术因为其能耗低、响应迅速、价格低等优点而被广泛使用。磁流变阻尼器是一种典型的半主动隔振装置,在汽车、机械装置、桥梁以及土木建筑等领域得到广泛应用,并展现出了良好的应用前景[15-18],一些学者也探索了其在船舶隔振领域的应用[19]。
本文以基于磁流变阻尼技术的船舶辅机半主动浮筏隔振系统为研究对象,以含滞后特性的改进的Bingham 模型[20]描述磁流变阻尼器的阻尼力,进而建立了含磁流变阻尼器的船舶辅机浮筏半主动隔振系统的非线性动力学方程,采用平均法分析了系统的稳态响应,并通过数值模拟方法验证了平均法的正确性。……
