[發(fā)明專利]一種用于動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的單層隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510731645.7
• 申請(qǐng)日: 2015-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN105389428B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫海樞;周海軍;周熙盛;涂奉臣;賀才春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 趙洪;譚武藝

本發(fā)明公開了一種用于動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的單層隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，步驟包括：對(duì)動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的振源進(jìn)行振動(dòng)特性測(cè)試獲取振源的激勵(lì)頻率和隔振性能參數(shù)；獲取動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的慣性參數(shù)；確定單層隔振系統(tǒng)中的隔振器個(gè)數(shù)、約束條件；建立隔振率和綜合解耦率的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)；建立多體動(dòng)力學(xué)模型，利用粒子群優(yōu)化算法對(duì)單層隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。本發(fā)明同時(shí)兼顧隔振率和解耦率兩個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)，在保證隔振率的同時(shí)有效降低各階剛體模態(tài)的耦合作用影響，能夠真正提升隔振系統(tǒng)的隔振性能，設(shè)計(jì)過程中無需反復(fù)調(diào)試，得到的設(shè)計(jì)參數(shù)為最優(yōu)值，效果評(píng)估參數(shù)必能滿足指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)結(jié)果準(zhǔn)確高效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，具體涉及一種用于動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的單層隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

隔振是一項(xiàng)應(yīng)用性和理論性都很強(qiáng)的振動(dòng)控制技術(shù)，隨著工業(yè)化社會(huì)的不斷發(fā)展，動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用和機(jī)械設(shè)備振動(dòng)危害之間的矛盾日益凸顯，也促進(jìn)了大量學(xué)者從事隔振技術(shù)的理論和實(shí)驗(yàn)研究。在動(dòng)力機(jī)械設(shè)備基座安裝隔振器，可以有效降低其振動(dòng)向安裝基礎(chǔ)的傳遞，而隔振器的剛度匹配設(shè)計(jì)和安裝布局設(shè)計(jì)是隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，直接影響到系統(tǒng)隔振性能的高低。

目前工程上對(duì)于動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法一般為：根據(jù)設(shè)備的激勵(lì)頻率，設(shè)定頻率比，匹配相應(yīng)的隔振器垂向剛度，均勻分布在設(shè)備基座上，針對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真分析，若仿真結(jié)果不滿足指標(biāo)要求，則重新調(diào)整設(shè)計(jì)直到滿足，最后通過裝機(jī)測(cè)試驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否符合要求，若不能滿足要求，則需要重新調(diào)整隔振系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過反復(fù)調(diào)試以滿足要求。但是，現(xiàn)有技術(shù)的隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法存在下述缺點(diǎn)：目前隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)理念缺乏明確的指向性，無論是仿真分析還是裝機(jī)測(cè)試，均需要反復(fù)調(diào)試，盡管某些設(shè)計(jì)方案能夠達(dá)到指標(biāo)要求，但很多情況下，該設(shè)計(jì)并非最佳的設(shè)計(jì)方案，還有改善的余地，凸顯其設(shè)計(jì)效率低，更需要設(shè)計(jì)師具有豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供一種同時(shí)兼顧隔振率和解耦率兩個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)，在保證隔振率的同時(shí)有效降低各階剛體模態(tài)的耦合作用影響，能夠真正提升隔振系統(tǒng)的隔振性能，設(shè)計(jì)過程中無需反復(fù)調(diào)試，得到的設(shè)計(jì)參數(shù)為最優(yōu)值，效果評(píng)估參數(shù)必能滿足指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)結(jié)果準(zhǔn)確高效的用于動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的單層隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種用于動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的單層隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，步驟包括：

1)對(duì)動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的振源進(jìn)行振動(dòng)特性測(cè)試，獲取振源的激勵(lì)頻率f和隔振性能參數(shù)；

2)獲取動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的慣性參數(shù)；

3)確定單層隔振系統(tǒng)中的隔振器個(gè)數(shù)n；

4)根據(jù)動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的實(shí)際工程設(shè)計(jì)環(huán)境確定單層隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)的約束條件，所述約束條件包括單層隔振系統(tǒng)中隔振器的布局約束條件、動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的垂向靜位移限值約束條件、單層隔振系統(tǒng)中減振器的垂向靜位移一致性約束條件、單層隔振系統(tǒng)中隔振器的橫垂及縱垂剛度比約束條件；

5)建立隔振率和綜合解耦率的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，作為單層隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)；

6)根據(jù)振源的激勵(lì)頻率f和隔振性能參數(shù)、動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的慣性參數(shù)、單層隔振系統(tǒng)中的隔振器個(gè)數(shù)n、所述單層隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)的約束條件、所述單層隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)建立多體動(dòng)力學(xué)模型，在所述多體動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上利用粒子群優(yōu)化算法對(duì)單層隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，得到單層隔振系統(tǒng)中隔振器的剛度優(yōu)化參數(shù)和布局優(yōu)化參數(shù)。

優(yōu)選地，所述步驟2)中獲取動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的慣性參數(shù)具體是指對(duì)動(dòng)力機(jī)械設(shè)備進(jìn)行三線擺試驗(yàn)得到動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的慣性參數(shù)，或者對(duì)動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的三維模型進(jìn)行計(jì)算得到動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的慣性參數(shù)；所述得到動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的慣性參數(shù)包括質(zhì)量m，質(zhì)心位置、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和慣性積。