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橡胶钢丝绳复合隔振器的试验研究

王江涛  
【摘要】: 随着工程实际中振源强度的不断加大,振动和噪声引起的危害也越来越突出。为了有效抑制振动和噪声,振动控制技术被广泛研究和应用。本文在研究了隔振技术的基本原理以及分析了一些常用隔振元件的优缺点之后,设计了一种既能抑制高、低频振动具有较宽隔振频域和较大承载能力,同时又能有效改善共振隔振效率的橡胶钢丝绳复合隔振器。 橡胶钢丝绳复合隔振器具有摩擦阻尼和粘弹性阻尼的复合特性,因此选用混合型阻尼模型建立了橡胶钢丝绳复合隔振器的动力学模型。并根据复合隔振器的非线性特点,利用等效线性和谐波平衡法推导了隔振系统的频响方程。 本文设计了基于电动振动试验台架的振动测试系统,对新型橡胶钢丝绳复合隔振器的传递率和动态特性进行了较系统的试验研究。通过隔振性能的试验数据,分析研究了不同隔振质量、激励幅值和橡胶材料对复合隔振器传递率的影响。研究表明,复合隔振器不仅具有较宽的隔振质量,而且在不同的激励幅值下都有十分理想的隔振效果。通过橡胶钢丝绳复合隔振器动态特性的测试,考察了激励振幅和激励频率对复合隔振器动态特性的影响,指出复合隔振器的动态刚度和阻尼具有较强的非线性。比较了复合隔振器和钢丝绳隔振器在共振频率时的动态特性曲线,表明复合隔振器在共振区可以吸收更多振动能量,隔振效果较钢丝绳隔振器有所改善。 本文还使用该试验系统对比了不同橡胶材料(天然橡胶和乙丙橡胶)对复合隔振器传递率的影响,分析了天然橡胶复合隔振器和乙丙橡胶复合隔振器在共振频率下的动态迟滞回线曲线,验证了采用天然橡胶和阻尼更大的乙丙橡胶隔振效果差异不大。研究表明采用天然橡胶就可以达到良好的隔振效果。


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