新型鋼絲繩隔振器設(shè)計(jì)及其特性研究.pdf

1、鋼絲繩隔振器是利用鋼絲繩股與股、絲與絲之間的摩擦、滑移實(shí)現(xiàn)隔振功能的部件，最早由美國在70年代末研制成功。鋼絲繩隔振器的漸軟非線性剛度特性及其遲滯阻尼效應(yīng)很大程度上影響著系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性；同時(shí)，由于鋼絲繩隔振器具有不同于其它隔振器的優(yōu)異特性，比如承載能力強(qiáng)，工作溫度范圍大，耐腐蝕等等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)載、車載、艦載、各類精密電子儀器、儀表、計(jì)算機(jī)、通訊器材、重點(diǎn)基礎(chǔ)工程設(shè)施與建筑物的隔振抗震以及工程機(jī)械的隔振、緩沖。

2、　　 鋼絲繩隔振器的性能與所夾持的鋼絲繩密切相關(guān)，不同材料的鋼絲，不同形式的股線捻制結(jié)構(gòu)，不同的夾持結(jié)構(gòu)等因素都會(huì)影響鋼絲繩隔振器的整體性能。鋼絲繩被夾板夾持以后，在受到外力作用時(shí)，其內(nèi)部各股繩和股繩中各絲的不同變形將引起鋼絲繩股間和鋼絲間摩擦力、相對位置的不同變化，最終表現(xiàn)為鋼絲繩隔振器的剛度特性和阻尼特性的差異。但是，由于鋼絲繞制結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，受力情況更加復(fù)雜，因此，若要從鋼絲繩結(jié)構(gòu)來分析隔振器的性能，難度非常大。以往對隔振器的研

3、究主要是通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行宏觀分析，從而確定鋼絲繩隔振器的剛度、阻尼特性。
　　 近十年來，許多學(xué)者開始采用微分幾何方法建立鋼絲繩中各鋼絲的空間曲線方程，采用有限元方法對鋼絲進(jìn)行單元網(wǎng)格劃分。從有限元角度來研究鋼絲繩的結(jié)構(gòu)和捻制工藝對鋼絲繩受力變形的影響，但其研究對象均是直繩。
　　 為了對鋼絲繩隔振器的正向設(shè)計(jì)進(jìn)行探索研究，即確定各結(jié)構(gòu)參數(shù)與鋼絲繩隔振器剛度、阻尼特性之間的關(guān)系，本文根據(jù)隔振器的安裝、使用情況，設(shè)計(jì)了鋼絲繩繩

4、圈。此種設(shè)計(jì)可以方便隔振器的安裝、維護(hù)以及更換。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　 ①閱讀大量的文獻(xiàn)，總結(jié)鋼絲繩隔振器的研究現(xiàn)狀。對目前市場上的鋼絲繩隔振器結(jié)構(gòu)及其隔振原理進(jìn)行分析，指出其在應(yīng)用中的出現(xiàn)的缺點(diǎn)，對鋼絲繩隔振器剛度數(shù)學(xué)模型進(jìn)行介紹；
　　 ②改進(jìn)鋼絲繩隔振器的結(jié)構(gòu)，重新對隔振器裝夾結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成新型鋼絲繩隔振器的設(shè)計(jì)并申請發(fā)明專利。完成隔振器加工試制、相關(guān)夾具的設(shè)計(jì)及加工；
　　 ③進(jìn)行鋼絲繩繩圈的

5、空間微分幾何研究：為了更深層次研究鋼絲繩隔振器的隔振機(jī)理，利用空間幾何知識(shí)對鋼絲繩繩圈進(jìn)行空間幾何數(shù)學(xué)建模。使用Matlab軟件得到各鋼絲中心線的空間曲線數(shù)學(xué)表達(dá)式，在Pro/E中完成鋼絲繩繩圈實(shí)體建模；
　　 ④測試不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的新型鋼絲繩隔振器，采集并記錄其在不同激勵(lì)機(jī)制下的力和位移實(shí)時(shí)變化信號(hào)；
　　 ⑤使用Matlab軟件，對采集到的信號(hào)進(jìn)行分析、處理，研究其變化規(guī)律，得到相應(yīng)的遲滯曲線。
　　 ⑥根據(jù)得