當(dāng)前隔振研究中,振動(dòng)控制策略無(wú)論是在學(xué)術(shù)研究還是在實(shí)際應(yīng)用中都得到了迅速的發(fā)展。半主動(dòng)控制已成為近年來(lái)振動(dòng)控制研究的熱點(diǎn)之一,因?yàn)槠淇刂菩Ч咏鲃?dòng)控制策略,而且只需要輸入少量的能量。半主動(dòng)隔振器最大的優(yōu)勢(shì),就是根據(jù)時(shí)變系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,方便靈活。磁流體液屬于一類新的智能材料,其流變性能可通過(guò)調(diào)整施加的磁場(chǎng)來(lái)控制�；诖帕髯円洪_(kāi)發(fā)的隔振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,阻尼力可連續(xù)調(diào)節(jié)。它響應(yīng)速度快,阻尼力大,能耗低的優(yōu)點(diǎn)使其成為最優(yōu)秀半主動(dòng)控制器之一,應(yīng)用前景非常廣闊。本文的目的是研究這種隔振器在艦船主炮隔振系統(tǒng)中的應(yīng)用可能性,并分析其在結(jié)構(gòu)減振方面的性能。本文首先論述了的研究背景及目的,歸納總結(jié)了國(guó)內(nèi)外艦船隔振系統(tǒng)、半主動(dòng)控制、仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀。提出了磁流變技術(shù)在艦船主炮隔離系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性。其次,簡(jiǎn)要說(shuō)明了國(guó)內(nèi)外磁流變液和磁流變阻尼器的研究情況。分類介紹了各種主流磁流變阻尼器的力學(xué)模型;適用于艦船主炮系統(tǒng)磁流變阻尼器力學(xué)模型的分析與選擇。然后利用牛頓定律建立艦船主炮模型的動(dòng)力學(xué)方程,應(yīng)用Simulink軟件仿真簡(jiǎn)化隔振系統(tǒng)模型,分析隔振系統(tǒng)可以改善和優(yōu)化的參數(shù),接著對(duì)隔振系統(tǒng)進(jìn)行有限元ABAQUS... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Bingham模型

2磁流變液和磁流變阻尼器7控制方程如下：F=k1(x2x1)+c1(x2x1)+f0=c0x1+fcsgn(x1)+f0=k2(x3x2)+f0|F|>fc(2.3)F=k1(x2x1)+c1x2+f0=c0x+fcsgn(x1)+f0|F|<fc(2.4)式中，c0代表阻尼系數(shù)。這個(gè)力學(xué)模型與試驗(yàn)所得的隨位移變化的力曲線非常相似，而且隨速度變化的力曲線的關(guān)系差別不大，用此模型卻在數(shù)值計(jì)算時(shí)卻遇到了相當(dāng)大的困難，逐步積分時(shí)，所采用的時(shí)間不長(zhǎng)需達(dá)到10-量級(jí)，故此模型的在應(yīng)用上有很大的局限。圖2.2改進(jìn)的BINGHANM模型Fig2.2ImprovedBINGHANMmodel2.2.3BoueWen模型Bouc-Wen模型適用性強(qiáng)、非常方便數(shù)值計(jì)算、能反映各種滯回曲線[48]。如圖2.3所示，阻尼力可以用下式表示為：F=αz+kx+cx(2.5)z=γ|x|z|z|n1βx|z|n+Ax(2.6)式中，阻尼系數(shù)c為一常數(shù)；A是由MR液和控制系統(tǒng)共同決定的值；x為MR阻尼器活塞與缸體的相對(duì)速度。通過(guò)調(diào)整參數(shù)γ、β和A，可以控制卸載時(shí)力-速度曲線的走向和屈服前到屈服后的平順度。根據(jù)MR阻尼器實(shí)驗(yàn)結(jié)果，考慮到剪切變稀效應(yīng)、慣性力和靜態(tài)阻尼力，改進(jìn)了Bouc-Wen模型，數(shù)學(xué)表達(dá)式如式（2.7），模型如圖2.3所示。

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文8圖2.3BoueWen模型Fig2.3BoueWenmodel圖2.4現(xiàn)象模型Fig2.4PhenomenonmodelFf0=αz+kx+c(x)x+mx(2.7)式中，m代表MR阻尼器的等效質(zhì)量，f0代表活塞與缸體的摩擦力，c(x)代表后屈服塑性阻尼系數(shù)，如下式：c(x)=a1e(a2|x|)p(2.8)其中，a1、a2及p為正數(shù)2.2.4含有質(zhì)量因子的溫度現(xiàn)象模型在振動(dòng)狀態(tài)下，MR阻尼器把機(jī)械的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變成MR流體的內(nèi)能，使MR液的溫度不斷提升[26]�；诹黧w能量守恒定律的溫度現(xiàn)象模型被發(fā)表。該模型的示意圖如圖2.4所示。其原理公式如下所示：F=f(T)(c(x)x)+mx+az)(2.9)z=γ|x|z|z|n1βx|z|n+Ax(2.10)式中，f(T)和c(x)分別表示為：f(T)=exp(at1(273T)2+at2(273T)+at3)(2.11)c(x)=ac1exp((ac2|x|)p(2.12)式中，F(xiàn)(t)代表由溫度決定的參數(shù)，F(xiàn)和x分別代表MR阻尼器的阻尼力及速度，T代表溫度，z代表滯變位移，m代表考慮磁流變體慣性效應(yīng)的等效質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】：
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