2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、外部傳遞來(lái)的振動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響精密儀器設(shè)備的工作精度,為此,隔振器成為了保障精密儀器實(shí)現(xiàn)設(shè)定精度的重要手段,其中空氣彈簧因其高性價(jià)比,應(yīng)用較為廣泛。對(duì)空氣彈簧以往的研究通常忽略橡膠隔膜對(duì)其剛度的影響,因此導(dǎo)致分析模型計(jì)算出的隔振器剛度或固有頻率與實(shí)測(cè)數(shù)值存在較大誤差,為了彌補(bǔ)這一誤差,一些研究通過(guò)“逆向”方法對(duì)模型進(jìn)行了修正,在制造好的空氣彈簧上通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試橡膠剛度,而后與擬合后的空氣剛度進(jìn)行疊加獲得隔振器總的剛度,這樣對(duì)于初期設(shè)計(jì)非常不便

2、,且優(yōu)化設(shè)計(jì)需要的經(jīng)驗(yàn)、時(shí)間和成本都較高。為此,本文通過(guò)對(duì)橡膠進(jìn)行力學(xué)建模,彌補(bǔ)以往空氣彈簧力學(xué)模型中缺失橡膠隔膜力學(xué)模型的部分,以形成空氣彈簧更完整的分析模型,旨在設(shè)計(jì)之初就能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員提供一種更正向更準(zhǔn)確的分析&設(shè)計(jì)工具,而后通過(guò)參數(shù)優(yōu)化以及實(shí)驗(yàn)對(duì)空氣彈簧展開(kāi)更為進(jìn)一步的性能研究。
  首先,針對(duì)隔振系統(tǒng)中空氣彈簧,將空氣彈簧的垂向總剛度分為腔室氣體剛度和橡膠隔膜剛度兩部分。其中腔室氣體剛度采用C.Erin線性分析模型,并獲

3、得其垂向剛度。橡膠隔膜剛度則通過(guò)力學(xué)建模方式,將橡膠隔膜分為數(shù)個(gè)分段,考慮到橡膠隔膜被空氣彈簧結(jié)構(gòu)限制的情況,橡膠只能在兩個(gè)方向上進(jìn)行拉升,即認(rèn)為每個(gè)分段隔膜可以簡(jiǎn)化為橡膠單向拉伸情況,依據(jù)經(jīng)典橡膠理論就存在建立解析或數(shù)值分析模型的可能。本文采用Mooney-Rivlin模型建立起橡膠隔膜每個(gè)分段的垂向剛度力學(xué)模型,而后獨(dú)立求解各個(gè)分段之后,根據(jù)各分段隔膜并聯(lián)方式,將各個(gè)分段剛度疊加獲得其在垂向總剛度。而后,將此橡膠隔膜剛度模型線性疊加

4、得到氣體垂向剛度上,獲得空氣彈簧總剛度。
  其次,基于前述增加橡膠因素的空氣彈簧垂向剛度模型,進(jìn)行空氣彈簧參數(shù)優(yōu)化分析,以探索各個(gè)參數(shù)對(duì)空氣彈簧垂向剛度的影響。通過(guò)分析表明增加橡膠隔膜內(nèi)圈高度和外圈高度以及減小隔膜厚度和橡膠材料硬度對(duì)減小空氣彈簧垂向剛度影響較大,增大上腔室體積、下腔室體積對(duì)降低空氣彈簧垂向剛度影響較小,為空氣彈簧的設(shè)計(jì)指明了方向。而后為了得到最優(yōu)的隔振性能,將空氣彈簧參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為非線性約束單目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)

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