“不能制海,必為海制”這是鐵的事實,也是血的教訓。艦船等國之重器是實現(xiàn)海洋強國的重要途徑之一,世界各國均為此投入了大量的人力和財力。聲隱身性作為艦船水平的重要指標受到各國海軍與研究人員的關(guān)注。提高艦船聲隱身性能成為現(xiàn)在以及今后一段時間的研究熱點。本文以低速航行下潛艇主輔機振動噪聲為背景,對基于磁流變阻尼器的混合浮筏隔振系統(tǒng)展開研究,得到系統(tǒng)加速度響應(yīng)和振級落差等性能指標的時域曲線,分析模糊PID控制下系統(tǒng)響應(yīng)趨勢,再對隔振系統(tǒng)進行試驗分析。本文首先采用機械導納法以及四端參數(shù)法對復雜浮筏隔振系統(tǒng)進行動力學建模。采用磁流變阻尼器作為作動器,與彈簧導軌構(gòu)成并聯(lián)混合隔振系統(tǒng),以期實現(xiàn)全頻域內(nèi)的隔振。充分考慮了中間浮筏的柔性以及基礎(chǔ)的非剛性,兼顧了各級子系統(tǒng)的邊界條件從而建立系統(tǒng)的動力學模型。隨后對核心組件磁流變阻尼器進行分析,建立磁流變阻尼器的力學模型,利用力學試驗得到的數(shù)據(jù)校準了力學模型,并加以驗證,分析試驗結(jié)果與仿真分析之間不同的原因,驗證模型可信度�；诖帕髯冏枘崞鞯牧W模型以及系統(tǒng)的動力學模型,設(shè)計PID控制器以及模糊PID控制器并在軟件中仿真,對比分析兩種控制方法,結(jié)合仿真分析結(jié)果選... 

【文章來源】：遼寧科技大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

艦用隔振器

1緒論4世紀80年代末，日本學者WinbergM混合隔振技術(shù)應(yīng)用在實船上，并取得了衰減量大于30dB的減振效果；瑞典Karlskrona大學研發(fā)的一種船用電動式慣性質(zhì)量作動器的混合隔振裝置己成功應(yīng)用于該國的護衛(wèi)艦[32]；美國在其海狼級核潛艇[33]中裝備主動控制系統(tǒng)，取得了良好的隱身效果；新加坡學者Md.EmdadulHoque[34]提出了一種六自由度混合振動隔離系統(tǒng)，如圖1.5所示，該系統(tǒng)集成了主動負懸架、主動-被動正懸架和被動配重支撐機構(gòu)，實驗表明該系統(tǒng)不僅可以抑制地面振動，而且還可以抑制車載產(chǎn)生的與垂直和水平方向相關(guān)的六軸運動的直接干擾，在此理論基礎(chǔ)上得到了大量的研究成果[35-38]；WatanabeK[39]介紹了一種新型混合隔振系統(tǒng)，實驗表明該隔振系統(tǒng)能對隔振臺上的振動源起到良好的隔離效果。圖1.5六軸混合隔振系統(tǒng)Fig.1.5Hybridsix-axisvibrationisolationsystem國內(nèi)方面，何琳[40]在自主研制的氣囊隔振器基礎(chǔ)上，加入磁懸浮機構(gòu)與氣囊隔振器串聯(lián)構(gòu)成混合隔振系統(tǒng)，試驗表明該隔振系統(tǒng)具有很好的隔振效果并有較強的承載能力，適用于艦船設(shè)備中；哈爾濱工業(yè)大學曹登慶教授團隊[41,42]采用電磁式作動器對整星隔振系統(tǒng)進行數(shù)研究，得到了很多研究成果。華中科技大學連鵬[43]采用混合隔振技術(shù)對三維激光雷達隔振系統(tǒng)進行研究，得到了良好的隔振效果；重慶大學李以農(nóng)[44]等人采用壓電堆作動器對齒輪嚙合振動進行分析，結(jié)果表明振動抑制效果明顯。1.3磁流變技術(shù)與振動1.3.1磁流變技術(shù)的發(fā)展磁流變技術(shù)就是將磁流變液（MagnetorheologicalFluid,MRF）在外部磁場的作用下表現(xiàn)出不同的固化特性運用在工程中的技術(shù)。MRF的這種特性最早在1948年由美國工程師Rabinow首次發(fā)現(xiàn)，并設(shè)計了磁流變離合器，但由于當時的技術(shù)條件的限制沒?

2浮筏混合隔振系統(tǒng)動力學分析222.3數(shù)值計算及結(jié)果分析工程實際中，隔振器通常采用平置式的布置方式，此時機組子系統(tǒng)所受的六維作用力可退化為FTAiAiyAizAixFFM，即機組受到垂向、橫向振動以及繞x軸的傾倒力矩，各連接點的作用力與響應(yīng)均包含三個分量。計算實例結(jié)構(gòu)特性參數(shù)見表2.1。根據(jù)2.1-2.2節(jié)的理論推導，利用大型數(shù)值分析軟件MATLAB對浮筏混合隔振系統(tǒng)進行數(shù)值仿真，得到系統(tǒng)在不同條件下的功率流傳遞曲線，如圖2.7及2.8所示，根據(jù)調(diào)研結(jié)果，本數(shù)值仿真具有可靠性。表2.1浮筏隔振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)表Tab.2.1Structuralparametersoffloatingraftisolationsystem子系統(tǒng)參數(shù)名數(shù)值機組（1臺）尺寸0.3*0.2*0.01m上層隔振器（4個）Z向剛度25N/mmY、X向剛度220N/mm阻尼比0.07中間筏體尺寸0.35*0.3*0.01m彈性模量2.1*10^11N/mm^2下層隔振器（4個）Z、Y、X向剛度100N/mm阻尼系數(shù)0.52彈性基礎(chǔ)尺寸0.45*0.35*0.015m彈性模量2.1*10^11N/mm^2圖2.7無MRD時系統(tǒng)功率流傳遞曲線Fig.2.7ThepowerflowtransmissioncurveofthesystemwithoutMRD

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]艙筏隔振系統(tǒng)聲學設(shè)計及優(yōu)化、控制[D]. 黃修長.上海交通大學 2011
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[4]磁流變阻尼器對斜拉橋拉索振動控制的理論與試驗研究[D]. 禹見達.湖南大學 2007
[5]主動變阻尼沖擊減振系統(tǒng)的控制研究[D]. 沈娜.南京理工大學 2007

碩士論文
[1]船舶浮筏隔振裝置建模及減振仿真分析研究[D]. 柳祺.華中科技大學 2016
[2]基于模糊PID控制的磁流變減振控制系統(tǒng)的研究[D]. 袁非非.河北工業(yè)大學 2015
[3]多子系統(tǒng)雙層隔振實驗臺設(shè)計及慣性參數(shù)識別[D]. 吳強.西南交通大學 2015
[4]浮筏隔振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 彭亮.中國艦船研究院 2015
[5]三維激光雷達隔振系統(tǒng)的研究[D]. 連鵬.華中科技大學 2014
[6]船舶柴油發(fā)電機組隔振與隔聲設(shè)計[D]. 曹貽鵬.哈爾濱工程大學 2005



本文編號：3604780