[發明專利]一種直立式低頻多模態振動抑制器及其應用方法

在審

• 申請號: 202210369044.6
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114912308A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 彭子龍;程一鵬;劉進偉;韓林江
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;F16F15/02;G06F111/04;G06F119/14
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

本發明公開了一種直立式低頻多模態振動抑制器，包括：底部柱狀底座；底部柱狀底座上疊加等徑的底部柱殼；底部柱殼上依次重復疊加等徑的環形板、中間柱殼；環形板數量依照需要抑制的縱向共振模態頻率數量決定，數個環形板之前平行設置；環形板、底部柱狀底座的楊氏模量根據對應抑制的縱向共振模態頻率計算獲取；底部柱殼為桶狀，底部柱殼頂部開口、底部密封；中間柱殼為管狀；環形板的環心嵌入振子。本發明的直立式低頻多模態振動抑制器，設計成層疊式結構，每層之間進行膠黏，橡膠件可以根據本發明給出的公式進行計算，易于加工、裝配，整體成本低。

技術領域

本發明涉及抑振器技術領域，具體涉及一種直立式低頻多模態振動抑制器及其應用方法。

背景技術

現代戰場的主要矛盾已經從“打擊”與“抗打擊”逐步向“發現”與“抗發現”轉化，水下航行器作為水中作戰平臺，由于其在水中具有較大的下潛深度、良好的隱身機動性能、極強的作戰能力，在領海防衛中具有重要作用。水下航行器之所以由這樣高的地位，就在于它的隱蔽性，而影響水下航行器隱蔽性的最主要因素是輻射噪聲。如何降低水下航行器的輻射噪聲，提高其隱蔽性，更好地發揮其長處，是水下航行器中最重要的課題之一。目前通常采用隔聲、減振等技術手段控制聲源的聲輻射。在艇體表面敷設聲學覆蓋層是提高水下航行器聲隱身能力的重要手段，根據功能的不同，覆蓋層可分為：吸聲瓦、隔聲瓦、抑振瓦等，水下航行器的低頻輻射噪聲主要成分為線譜噪聲，而聲學覆蓋層的厚度限制導致其主要針對高頻連續譜噪聲進行抑制，因此對于低頻線譜噪聲的抑制效果不佳，低頻噪聲抑制器作為一種特殊形式的聲學覆蓋層產品，也許可以彌補常規的聲學覆蓋層在低頻噪聲控制上的不足。

發明內容

本發明提供了一種直立式低頻多模態振動抑振器及其應用方法，以解決現有技術中針對水下航行器低頻線譜噪聲抑制效果不佳的問題。

為達到上述目的，本發明所采取的技術方案是：

本發明提供了一種直立式低頻多模態振動抑制器，包括：底部柱狀底座；所述底部柱狀底座上疊加等徑的底部柱殼；所述底部柱殼上依次重復疊加等徑的環形板、中間柱殼；所述環形板數量依照需要抑制的縱向共振模態頻率數量決定，數個所述環形板之前平行設置；所述環形板、底部柱狀底座的楊氏模量根據對應抑制的縱向共振模態頻率計算獲取；所述底部柱殼為桶狀，所述底部柱殼頂部開口、底部密封；所述中間柱殼為管狀；所述環形板的環心嵌入振子。

進一步地，所述底部柱狀底座、環形板的材質為橡膠；所述底部柱殼、中間柱殼、頂部柱殼的材質為金屬。

進一步地，所述底部柱狀底座、底部柱殼、中間柱殼、頂部柱殼整體可以抑制一種縱向共振模態頻率。

進一步地，所述環形板，內嵌振子整體可以抑制一種縱向共振模態頻率。

進一步地，底部柱狀底座的楊氏模量計算公式為：

其中，k_b為基礎動力吸振器元件的剛度；h₂為底部柱狀底座的高度；r₂為底部柱狀底座的半徑；m_n為底部柱狀底座的形狀系數，該形狀系數與底部柱狀底座的約束面積、自由面積之比有關。

進一步地，內嵌所述振子的所述環形板的楊氏模量計算公式如下：

其中，ρ為環形板的密度；σ為環形板的泊松比；a為環形板的半徑；h為環形板的高度；μ_n為振子的基頻系數，該基頻系數與振子的密度及幾何尺寸有關；k_s為次級動力吸振器元件的剛度；m_s為次級動力吸振器元件的質量。

進一步地，每層所述振子的質量相同，每層所述振子的高度與相嵌的所述環形板高度相同。