本文針對含氣囊隔振器的雙層隔振系統(tǒng),通過實驗驗證了氣囊隔振器分數(shù)階模型的正確性并建立了分數(shù)階氣囊隔振器雙層隔振系統(tǒng)的動力學模型,采用平均法得到了分數(shù)階雙層隔振系統(tǒng)的理論解。通過傅里葉系數(shù)法得到雙層隔振系統(tǒng)幅頻響應的數(shù)值表達式,然后基于G-L分數(shù)階定義得到雙層隔振系統(tǒng)幅頻響應的離散化數(shù)值解,并通過數(shù)值仿真結(jié)果驗證理論解的正確性。分析了分數(shù)階系數(shù)和分數(shù)階階次對隔振系統(tǒng)幅頻響應及振動傳遞率的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:分數(shù)階系數(shù)的增大能降低系統(tǒng)傳遞到基座的相對位移響應,但對振動傳遞率影響復雜;分數(shù)階階次的增大既能降低系統(tǒng)傳遞到基座的相對位移響應,也能在總體上降低振動傳遞率。

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【部分圖文】：

圖1氣囊隔振器結(jié)構(gòu)示意圖

圖1和圖2分別給出了該型氣囊隔振器的結(jié)構(gòu)示意圖和試驗圖。從圖1中可知氣囊隔振器的螺栓組和鐵框均采用碳鋼材質(zhì)，氣墊和底墊則采用橡膠材料制作。將氣囊隔振器安裝于試驗機上，在安裝過程中保證試驗機隔板離固定基座290mm的距離；隔板與空氣彈簧隔振器的上端蓋保持85mm的距離，并將氣墊....

圖2氣囊隔振器試驗平臺

圖1氣囊隔振器結(jié)構(gòu)示意圖通過試驗數(shù)據(jù)對式（1）所示的分數(shù)階模型進行參數(shù)識別后得出：該型氣囊隔振器的剛度系數(shù)k2=7000N/m，線性阻尼系數(shù)c2=4000N·s/m，分數(shù)階系數(shù)kp=262，分數(shù)階階次α=0.85。通過MATLAB軟件模擬得出式（1）所示分數(shù)階模型的力與....

圖4分數(shù)階雙層隔振系統(tǒng)

根據(jù)圖4所示，含有氣囊隔振器的船舶動力設備分數(shù)階雙層隔振系統(tǒng)動力學方程為式中，m1為船用發(fā)電機組的總質(zhì)量，m2為筏架的質(zhì)量，x1為船用發(fā)電機組的整體位移，x2為筏體的整體位移，即為氣囊隔振器產(chǎn)生的變形量。F0cos(ωt)為激振力，k1為雙層隔振裝置上層橡膠隔振器的剛度。

圖5α對筏架幅頻響應的影響規(guī)律（kp=100)

分數(shù)階階次對筏架相位角的影響規(guī)律如圖7所示，由圖7可知：相位角的偏移量隨著α的增大而先增大后減小;當α=0時，分數(shù)階項退化為剛度項，此時相位角的偏移量很小；隨著α在（0,1）之間增大，分數(shù)階項逐漸轉(zhuǎn)化為阻尼項；當α=1時，分數(shù)階項完全轉(zhuǎn)化為阻尼項，此時相位角的偏移量最大；之后隨著....

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