带限位隔离系统的限位过程分析.docx

1、寸OCfe*CKPcFqTFW1'?讦wXv£fe«CHRE-EJbUR$<X«bCOSTRJCTtoSVZOHIJSv带限位隔离系统的限位过程分析孟宪松郭璐启明诛鹤C»IitftMI8?5»ipffiD插要二为提高舰栽设备救抗水下非接触爆作神击的能力页要设备普通采川弗性安装方式即设备与船体力间布骨隔离器为限刮设备的过大位移拙常在隔振装胃中使用快位器瑚单自由度单层隔振系统为研究对象,博®fZaTH：t5imOitM见用有W元分K方沽JfSI.«fJISfi3Mno必冲击载荷作用下的时域响成特性进行数值仿真计算开

2、算得出隔振系统在冲击我荷作用下的时域响应曲线及限位器受载荷情况云一专分析得出使用限位器可以提高舰艇设备抗冲击性能的结论利用于提高舰艇设备的可富性设计-关健词二限也器二水下爆炸二抗冲击性能二冲击响应中囹分类号TTHSBB攵鼠信志代：A攵堂，号±18*食78»一QDyQbZVFPbtrao1R才BOTT91丁归FTfcPR5FTfcn9a>R.、rs1lOT«aaAMM?/VEF9rxy?oEarrKaLFPr-cx>a'xebd<*to>eFtj1QCF0PCPT5CT?egQTjisp/v*leVfccre1xT1QQcTVPwet

3、evveteddCJW-1*1PW3t5ufe*1e>t3r5,brCff>ecTFW13".MRbust10ITs-8金者5ft"QMM«水面舰艇特别是潜艇的威胁主要来自水中的非接触爆炸攥炸冲击波会使艇体和艇内设备受为暇冲击市用r-0亩挤回再与等i§采用在能K&设备之间添加隔离器的方法眺能降低设备的振动和噪声业能增强设备的抗冲击能力-般来说席离器的缓冲变形量越大戛抗冲击能力就越强为具有良好的隔振隔冲性能鼻离系统的固有频率一辱尊故，项有放小的如德度耍肯CJOO对位移却较大，可能会超过设备与外界联接部件的允耳（I堕至超过了肩3元寿本身的

4、殳E直囹匹虹因此方了防止舰艇设备受到冲击时位移超过允许的范围葬在设备上安装限位器是行之有效的方渥-8PJ限位器一方面是为保护隔振器中的弹性元件,另一方面是为保护如挽性管接头己弹性联轴器等挠性连接元器件战位器能否发挥有效的限位作用,提高离振系统的抗冲击性能英会受到诸多限位参员的菖修c1-比项晨&卷蚤如月发岸！I位*用的要有清楚的认识用限他过程的分析与研究具有重要的意义带限位的隔离装置隔离器上端与设备连接尸端固定在甲板或基座上-为防止冲击过程中席离器的弹.性元件产生过大的弹性变形改用了限位器书限位隔离器的夏但抵冬加期协示点中OOM丁次A，分OMMJro丁=&Ap分耳为限位器的刚度和

5、阻尼r右=ztQPTrorQC0bWTfcP*9vvT1R.r由2103当隔离皆的弹性元件变形较小时垠位器不发生作用二当隔离器的变形星大于垠位单侧间隙时限位器压缩吸能人而限制设备产生过大位移带限位隔离器系统的力学模型如图之所示.图中教亲lcDIsJcDOtJH&OM3OMMOOO5;气中MJO1:JK6OMHI点尊*的ST度-MXTjcDacDa=*15=Fin-r。有H元度蛰带限位隔离器最大的特点是存在间隙加果只用非线性弹簧来模拟图二中所述的力学模型剑难以考虑到隔离器阻尼与限位器阻尼的实际工况借前侵他卓元由有禺元&圣如即S用示架中。乒S为线性弹簧单元其中-代表了隔离器的刚度和

6、阻2分R戈了上！I位签的用度如ISESOTrHfiM»JO®尼B点资葺质量审元t哀段焉离设备的质量我性弹簧c的e节点连接刚性接触rB£-»OC0O,=rfcp：3?1itit图3借接触单元的有限元模型9=仲raCBsirBRgigi.循珍住哺黄S的节点走版网住长8面*二OMBp.MMlMI?®*-r-r(*-的®tMMOf距有为下吸位器的间隙Ti该有限元慎型中洛个参数相互独立”便于计算-4IIIMtttM本文中/用4M4D里MO八方自由杭冲击性能进行计算与分析Jt性能参数如表r所示秉及备K量为04,席MIIOOOFW项MRSOMITE

7、SM4%表rL*CD用菖卷4灸参旦=£6=R«9FRFP90o»UGDR5RU14OE>ftft£Szscbd4god«?ftfiTSU：zVWynS有狡|yf-T5d=r士g£ItOQVSt515it/N歪无限位-有限位本文采用正负双波加速度加载形式施加冲击域iiMII=45/项O11S'窗*玉士修项盘*览RV4兼4M如用4甲示-0.3(应响度速对相的备设L图图4加栽波形942冲击计算与过程分析设备及隔离器参数不变项表1所述J艮位器审*限位伺度女为PVWV！位苦？1用度为围离釉宁宿世位卷的段尼It为4%4H4后示的N击

8、载荷分别施加于无限位隔离系统和带限位隔离系统处行冲击计算与过程分析-图土图5分别为无限位和有限位时设备的相对位移1对速度和加速度的时域响应曲线r总体看来二无限位隔离系统中设备的相对位移响应JI对速度响应利加速度响应均为逐渐哀祓的正弦波；带限位隔离系统中的设备与上J限位器分别发生了多次撞击或移限制效果明显凋时加速度响应大幅升高无限位有限位-120:;-160：11'11100.()50.100.150.200.250.30t/s图'设备的加速度响应-45111111100.050.100.150.200.250.300.350.40t/s图设备的相对也移响应目三流必蚤泛由图土可以

9、看出班无限位隔离系统中段备用O1tM5gOGG8的第二次隹fiJOO妇5VWVt逐渐衰减的正弦波靠带限位隔离系统中段备相OOOS。<4与时021,用I打<DAAA/JHIOMIi«有也VWVHMHO1E时项累的度撞会使带限位的隔离系统响应频率明显加快由图4可以看出立无限位隔离系统中段备的OKIitOMSM,修（I为SWDSJtE速食呈琪为瑟浦赏度的正弦波安带限位隔离系统中段备的最大相对速受出a£0。90甘的负二次甘宜舄俺为±正Vn此后通爰¥成为传*费荷的玉有快息林看来立无限位隔离系统中J殳备的相对速度变化平缓我带限位隔离系统中我备的相对速度与

10、限位器接触时变化剧烈分离后变化平缓由图5可以看出吨无限位隔离系统由我备的昱大ioit臣出在0-1,佬I为P/项OMOM.M成大帛谊如戈大W法月jbyp/才口务亦与限位器碰撞时郭会引起加速度的急剧变化综合图土图5得知眼位器在整个冲击过程弹性力阳尼力0.040.080.120.160.200.240.28t/sNN、i=sSJ$i?MT中由效地限制了相对位移响应如是如果限位器参数不匹配者会导致相对速度和加速度响应大幅增加：，剧烈变化.弓I起更为严重的二次冲击为了对限位过程有更加深入的认识，现对冲击过程中隔离器上J限位器的栽荷进行研究其时段Mi鼠困P所示-3()2520§15-105g0彩

11、-5馥-10参-15-20-25图8厢离器受我肖96450KX)350;300'250；200-150i100-500-50-10<)图9下溟位卷受我荷10050-0-5()-100-150200-25030()-350-400-45()-500-550-60()/sSO上18句岩受段布特&QP±*9七RibraTfcPTFS*丁佑FTfcP从图8中可以看出丑整个冲击运动过程中隔离器随设备一起运动出;终发挥作用其中隔离器中的弹性力要远大于阻尼力，起主要作用-与比同时It窗95®P中弟住力的员土峰值可知段备与上限位器碰撞产生弹性力的最大峰值要远大于设备与

12、下限位器碰撞产生弗性力的最大峰值宓说明设备在与下限位器碰撞之后世系统的能量得到大幅提高人而造成设备与上限位器碰撞得更加剧烈至隔离系统各项参数不匹配的情况下璃离系统不但不能起到较好的限位效果,还有可能造成更为剧烈的二次底揄施成设备的履坏因此.对限位器参数优化匹配的研究具有重要的价值与意义m结论探讨了隔振系统中增加了限位零之后骚位器对隔振系统隔冲性能的影响至参照相关标准的麹上胃定井击费奇普JftItO«I统进行抗冲击时域模拟计算为比分析其在有成限位器设计两种不同状况下击响应特性及限位器受栽荷情况现过计算分析弟到如下结论二限艮器的存在能够有效地艮制役备的相对匝移，但同时会引起设备速度和加速

13、度响应的增大与此同时川受力角度分机£限位器发挥作用时.系统的动能主要转化为弹性势能表现为弹性力并且当限位器参费不匹配时上限位器的弹性力远远大于下限位器的禅性力J1成更为剧烈的二次冲击靠过对限位过程的冲击响应的分析可知出有限位参数得到合理的匹配才能使限位器得到最佳的限位效果参考文献二rtesti«zD#W与冲击五止用CbsuZ-FOw14-E1Hjaww-Ttec?。vfccrgj*tots?LiEVE5CT25*oo*v$«DD<1I?RDLXP-FQQVCXPOoFFV，qoef&ra?Wt-IS马点冬J：g早JIHI长修8电命KDFi声与NS夺N

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16、DD*r?trO,dTO«<£Be>S944辰版，宰应更早3盲K专晨氏的侬宙岸黄击I!庄分且O£«£DP(SgIIMR=OVtS5e>338«-IXJ-POJH-FfeM>«bVWO=3*scFteOP二？3©Cr?&CrW'CPFraAb*'QjEJtrnz?avrs1qoEaiOM-SOSDS*-EoBZTETJOCDRD-PV«J修气*®»UP«9E5-IPI：安宣肯次石区乏牌却6!备长it击ifyD?t'Bit,

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