钢丝绳隔振器动态性能试验与抗冲击设计.pdf

硕士学位论文

钢丝绳隔振器动态性能试验与抗冲击设计

DYNAMICTESTANDSHOCK
RESISTANCEDESIGNOFWIREROPE
ISOLATORS

黄侦玉

哈尔滨工业大学

2011年6月
国内图书分类号：TH113.1学校代码：10213
国际图书分类号：621密级：公开

工学硕士学位论文

钢丝绳隔振器动态性能试验与抗冲击设计

硕士研究生：黄侦玉

导师：段忠东教授

申请学位：工学硕士

学科：结构工程

所在单位：土木工程学院

答辩日期：2011年6月

授予学位单位：哈尔滨工业大学

ClassifiedIndex:TH113.1
U.D.C:621

DissertationfortheMasterDegreeinEngineering

DYNAMICTESTANDSHOCK
RESISTANCEDESIGNOFWIREROPE
ISOLATORS

Candidate：ZhenYuHuang
Supervisor：Prof.ZhongdongDuan
AcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineering
Speciality：StructureEngineering
Affiliation：SchoolofCivilEngineering

DateofDefence：June,2011

Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology

摘要

摘要

钢丝绳隔振器是一种具有明显非线性刚度软化特性的减振缓冲元件，它
能提供较大的阻尼和变形空间，具有良好的隔振和缓冲效果，是机械设备、
仪器仪表设备理想的减振缓冲装置；同时，它还具有安装方便、耐久性好、
维护成本低等优点，已被广泛应用于船舶、飞机、汽车等领域。本文针对我
国钢丝绳隔振器产品力学性能和钢丝绳隔振系统设计存在的问题，通过振动
台试验和数值分析等手段，对钢丝绳隔振器的动态性能和冲击设计方法进行
了系统的研究，主要内容包括：
（1）机械系统的隔振通常都将其简化为理想单自由度系统，本文总结了
隔振与缓冲基本理论，并对理想单自由度系统的隔振与缓冲的计算分析方法
进了归纳，推导了非线性软化刚度特性单自由度系统冲击响应计算方法；
（2）对钢丝绳隔振器进行了系统的性能试验研究，包括静态性能试验，
扫频试验以及动刚度试验，并将扫频试验和动刚度试验的结果进行了比较；
然后对钢丝绳隔振器动态试验前后的静态性能进行对比，发现其动态试验后
静刚度变大的现象；
（4）结合一个钢丝绳隔振器抗冲击应用案例，数值模拟了钢丝绳隔振器
缓冲系统的冲击响应，并与采用目前常用的抗冲击设计方法的计算结果进行
比较，指出了目前的抗冲击设计方法的不足。

关键词：钢丝绳隔振器；动态性能；振动试验；动刚度；冲击响应

-I-
Abstract

Abstract

Wireropeisolator(WRI)isashockandvibrationmitigationdevicewith
significantsofteningstiffnesscharacteristic.Itprovideshighdampingandlarge
deformationcapacity.Thusitpossessessuperorvibrationisolationandbuffering
performance,anditisaperfectshockandvibrationcontroldeviceformechinery
andinstruments.Atthesametime,itiseasytoinstall,hasgooddurabilityandlow
maintenancecost,andhasbeenwidelyusedinships,aircrafts,automobilesand
otherfieldsofshockandvibrationcontrol.Thisthesisaddressestheproblemsofthe
mechanicalpropertiesofWRIsanddesignofisolationsystemwithWRIsby
vibrationtestsandnumericalanalysis.ThedynamicpropertiesofWRIandthe
designmethodforshockisolationarestudied,andthemaincontentsofthisthesisis
o