球形钢丝绳隔振器的数值仿真方法
2021-07-06卢凯田张春辉张明远
舰船科学技术 2021年6期
卢凯田,张春辉,张 磊,张明远,闫 明
(1.沈阳工业大学机械工程学院,辽宁 沈阳 110870;2.海军研究院,北京 100071)
0 引 言
钢丝绳隔振器是美国20 世纪70 年代末研制成功的一种非线性隔振器材[1],因其固有频率低、可靠性高、使用寿命长等优点被广泛运用到舰载设备、弹药运输、航空设备和机械设备的隔振缓冲装置中[2]。钢丝绳隔振器在工作时能够产生干摩擦并消耗大量的能量,能有效隔离振动和冲击。迄今为止,大量学者通过理论和实验方法研究了钢丝绳隔振器的力学特性。
刘广璞[3]通过静态和动态实验发现与线性隔振器材相比,钢丝绳隔振器能够吸收更多的能量。Vaiana[4]和班书昊[5]分别研究了钢丝绳隔振器的水平和三向刚度。万叶青[6]和王红霞[7]分别研究了线圈数目、钢丝绳直径、绳环参数、绳环的水平倾斜角度和激励振幅、频率对钢丝绳隔振器迟滞特性的影响规律。王勇[8]用锤击法对小型钢丝绳隔振器进行空载和有预载的冲击实验,用双线性模型来描述力-位移曲线。Pablo[9]基于Duffing 的数学模型使用谐波平衡法建立了冲击响应的数学模型。Bo Cen[10]采用数值模拟方法研究简化的钢丝绳隔振器的垂向静刚度,但钢丝绳弹性模量是仿真所得需进行实验验证。Shaowu Tu[11]运用Bo Cen 中简化的有限元方法分析了钢丝绳隔振器的直径比、节距和钢丝绳弯曲半径对隔振器力学性能的影响。
上述学者主要通过实验探究钢丝绳隔振器的力学特性,仿真研究较少,主要原因是钢丝绳隔振器的非线性特性较强。……
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