斯特林制冷機(jī)無阻尼動(dòng)力吸振器的優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-23 18:41
吸振器作為小型斯特林制冷機(jī)系統(tǒng)的減振部件,對(duì)制冷機(jī)的性能有十分關(guān)鍵的作用;谧杂苫钊固亓种评錂C(jī),對(duì)無阻尼動(dòng)力吸振器進(jìn)行理論分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)其中心孔固定結(jié)構(gòu)和圓周孔固定結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析對(duì)比,發(fā)現(xiàn)在滿足減振要求的同時(shí),中心孔固定結(jié)構(gòu)的吸振器的有效質(zhì)量比和減振彈簧運(yùn)動(dòng)質(zhì)量比更大且易裝配,其數(shù)值分別為0.71和0.46。對(duì)該結(jié)構(gòu)的吸振器進(jìn)行諧響應(yīng)分析,結(jié)果與模態(tài)分析吻合,驗(yàn)證了無阻尼動(dòng)力吸振器設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。
【文章來源】:低溫與超導(dǎo). 2020,48(09)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
無阻尼動(dòng)力吸振器模型
由式(7)可知,當(dāng) △ ˉ =0 時(shí),制冷機(jī)和吸振器的振幅理論上會(huì)無窮大,此時(shí)可求得兩個(gè)新固有頻率比,這對(duì)減振系統(tǒng)是極為不利的。圖2為吸振器與制冷機(jī)作為整體的固有頻率比帶寬隨整體的質(zhì)量比的變化關(guān)系。吸振器與制冷機(jī)的兩個(gè)新固有頻率比之間的帶寬能保證吸振器在較為理想的情況下工作,而運(yùn)行頻率與吸振器的固有頻率比等于1的點(diǎn)即為反共振點(diǎn),該點(diǎn)是吸振器的理想工作點(diǎn),當(dāng)運(yùn)行頻率偏離該工作點(diǎn)至帶寬兩側(cè)的邊緣時(shí),吸振器的減振效果變差甚至惡化。3 無阻尼動(dòng)力吸振器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
對(duì)無阻尼動(dòng)力吸振器進(jìn)行有限元分析,網(wǎng)格單元類型:Ansys code Solid 186和187,Sizing下的網(wǎng)格質(zhì)量設(shè)置到最高,網(wǎng)格尺寸最小1 mm,利用Ansys自動(dòng)劃分網(wǎng)格功能生成網(wǎng)格,如圖4所示。吸振器的減振彈簧和質(zhì)量塊的材料選用結(jié)構(gòu)鋼,彈性模量200 GPa,泊松比0.3。求解的邊界條件是在模型的固定邊緣外側(cè)的節(jié)點(diǎn),通過各個(gè)方向的自由度為0來實(shí)現(xiàn),根據(jù)不同的求解要求,節(jié)點(diǎn)擁有不同的約束條件。4.1 減振彈簧的型線選擇
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于阿基米德螺線的兩臂柔性板彈簧的性能分析及比較[J]. 繆源,陳曦,任道順. 真空與低溫. 2017(06)
[2]空間制冷機(jī)壓縮機(jī)自適應(yīng)主動(dòng)振動(dòng)控制方法[J]. 倪天智,楊寶玉. 中國空間科學(xué)技術(shù). 2017(04)
[3]低溫制冷機(jī)微振動(dòng)輸出的測(cè)量和控制方法[J]. 田建升,黃燕,吳全信,張文君. 低溫與超導(dǎo). 2014(08)
[4]空間斯特林制冷機(jī)的振動(dòng)控制研究[J]. 史韋意,陳劍,曾維俊,喬晉紅. 低溫與超導(dǎo). 2014(02)
[5]動(dòng)力吸振器在斯特林制冷機(jī)振動(dòng)控制中的應(yīng)用[J]. 孫述澤,閆春杰. 低溫與超導(dǎo). 2011(06)
[6]氣動(dòng)分置式斯特林制冷機(jī)被動(dòng)減振技術(shù)研究[J]. 孫述澤,閆春杰. 低溫工程. 2011(03)
[7]斯特林制冷機(jī)壓縮機(jī)固有頻率的理論與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉冬毓,吳亦農(nóng),王維揚(yáng),陳純正. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(11)
本文編號(hào):3514445
【文章來源】:低溫與超導(dǎo). 2020,48(09)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
無阻尼動(dòng)力吸振器模型
由式(7)可知,當(dāng) △ ˉ =0 時(shí),制冷機(jī)和吸振器的振幅理論上會(huì)無窮大,此時(shí)可求得兩個(gè)新固有頻率比,這對(duì)減振系統(tǒng)是極為不利的。圖2為吸振器與制冷機(jī)作為整體的固有頻率比帶寬隨整體的質(zhì)量比的變化關(guān)系。吸振器與制冷機(jī)的兩個(gè)新固有頻率比之間的帶寬能保證吸振器在較為理想的情況下工作,而運(yùn)行頻率與吸振器的固有頻率比等于1的點(diǎn)即為反共振點(diǎn),該點(diǎn)是吸振器的理想工作點(diǎn),當(dāng)運(yùn)行頻率偏離該工作點(diǎn)至帶寬兩側(cè)的邊緣時(shí),吸振器的減振效果變差甚至惡化。3 無阻尼動(dòng)力吸振器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
對(duì)無阻尼動(dòng)力吸振器進(jìn)行有限元分析,網(wǎng)格單元類型:Ansys code Solid 186和187,Sizing下的網(wǎng)格質(zhì)量設(shè)置到最高,網(wǎng)格尺寸最小1 mm,利用Ansys自動(dòng)劃分網(wǎng)格功能生成網(wǎng)格,如圖4所示。吸振器的減振彈簧和質(zhì)量塊的材料選用結(jié)構(gòu)鋼,彈性模量200 GPa,泊松比0.3。求解的邊界條件是在模型的固定邊緣外側(cè)的節(jié)點(diǎn),通過各個(gè)方向的自由度為0來實(shí)現(xiàn),根據(jù)不同的求解要求,節(jié)點(diǎn)擁有不同的約束條件。4.1 減振彈簧的型線選擇
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于阿基米德螺線的兩臂柔性板彈簧的性能分析及比較[J]. 繆源,陳曦,任道順. 真空與低溫. 2017(06)
[2]空間制冷機(jī)壓縮機(jī)自適應(yīng)主動(dòng)振動(dòng)控制方法[J]. 倪天智,楊寶玉. 中國空間科學(xué)技術(shù). 2017(04)
[3]低溫制冷機(jī)微振動(dòng)輸出的測(cè)量和控制方法[J]. 田建升,黃燕,吳全信,張文君. 低溫與超導(dǎo). 2014(08)
[4]空間斯特林制冷機(jī)的振動(dòng)控制研究[J]. 史韋意,陳劍,曾維俊,喬晉紅. 低溫與超導(dǎo). 2014(02)
[5]動(dòng)力吸振器在斯特林制冷機(jī)振動(dòng)控制中的應(yīng)用[J]. 孫述澤,閆春杰. 低溫與超導(dǎo). 2011(06)
[6]氣動(dòng)分置式斯特林制冷機(jī)被動(dòng)減振技術(shù)研究[J]. 孫述澤,閆春杰. 低溫工程. 2011(03)
[7]斯特林制冷機(jī)壓縮機(jī)固有頻率的理論與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉冬毓,吳亦農(nóng),王維揚(yáng),陳純正. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(11)
本文編號(hào):3514445
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