随着科技迅速地发展,对船舶速度的要求越来越高,所以很多船舶都采用高功 率的动力推进系统,加上风暴海浪的冲击,导致船舶的振动问题更加严重。强烈的 振动会给船舶运行带来很多安全隐患,不仅影响了仪器的使用,甚至危及船员的健 康。如何有效的降低船舶振动和噪声一直是科研的重点。隔振是抑制振动的一种非 常高效的手段。传统的隔振装置虽然使用起来很方便,但变更阻尼、刚度等参数值 时非常困难。鉴于此,很有必要找到更有效的隔振方法,使船舶向绿色化方向发展。
近几年来,磁流变阻尼器在科研中被受关注。这种半主动阻尼器,近几年发展 迅速,原因是它有诸多优点,例如阻尼大、尺寸小、能量消耗少。在机械生产和土 木工程领域,磁流变阻尼器已经成为了一种常用的振动控制装置,可是在舰船振动 控制上很少见。考虑到振动控制的必要性,本文首先阐释了隔振的基本理论,结合 当今半主动技术的应用概况,建立辅机单层隔振系统的仿真模型,研究了隔振参数 和不同的控制策略读隔振系统性能的影响,为舰船隔振研究提供了参考。
1。2 半主动技术的国内外研究现状
1。2。1 磁流变阻尼技术发展现状
1。3 结构振动控制技术的国内外研究现状
1。3。2 主动控制
1。4 本课题主要研究内容
本文以传播辅机半主动隔振系统为研究对象,主要从以下几个方面开展研究: (1)搜集本课题相关的研究成果,了解磁流变技术及振动控制技术的背景及研
究现状,深入学习 MATLAB/Simulink 软件,为更深一步的仿真分析做好铺垫; (2)研究半主动控制的基本原理,了解磁流变阻尼器的力学模型以及隔振的基
本理论;
(3)建立辅机半主动隔振系统的动力学模型,进而建立其 Simulink 仿真模型; (4)分别研究控制力、刚度、阻尼和控制策略等参数对隔振系统的影响规律; (5)得出结论,总结全文。
第二章 基于磁流变阻尼器的辅机隔振系统基本理论
2。1 磁流变液的工作原理
20 世纪 50 年代,美国学者 Winslow。W。M 首次报道电流变液,磁流变液也紧接着 被 发 明 出 来 。 1948 年 , 美 国 工 程 师 Rabinow 首 次 提 出 了 磁 流 变 液 (Magneto-rheological Fluid,简称 MRF)的概念。Rabinow 通过实验发现,将铁磁 化微粒放进非磁性液体,如低粘度油或水中时,会出现一种特殊效应:在零场作用 下,磁流变液表面粘度小,液体性质类似于牛顿流体;而在强场情况下,其表面粘 度可增加两个数量级及以上,增加过程所需时间仅为毫秒级,且具有类似于固体的 特性。通常把这种现象称为“磁流变效应”。
磁流变效应[8]的特点可归纳为四条:(1)连续性:当磁场强度发生改变时,MRF 第二章 基于磁流变阻尼器的辅机隔振系统基本理论 2。1 磁流变液的工作原理 20 世 纪 50 年代,美国学者 Winslow。W。M 首次报道电流变液,磁流变液也紧接着被发明出 来。1948 年,美国工程师 Rabinow 首次提出了磁流变液(Magneto-rheological Fluid,简称 MRF)的概念。Rabinow 通过实验发现,将铁磁化微粒放进非磁性液体, 如低粘度油或水中时,会出现一种特殊效应:在零场作用下,磁流变液表面粘度小, 液体性质类似于牛顿流体;而在强场情况下,其表面粘度可增加两个数量级及以上, 增加过程所需时间仅为毫秒级,且具有类似于固体的特性。通常把这种现象称为“磁 流变效应”。文献综述
磁流变效应[8]的特点可归纳为四条:(1)连续性:当磁场强度发生改变时,MRF 的屈服应力也连续变化;(2)可逆性:随着磁场强度的增加,MRF 可“变硬”,随着 磁场强度的降低,MRF 可吧“变软”;(3)响应时间短:MR 流体受磁场作用时,其屈 服切变应力的变化时间为 10-3;(4)能耗小:在实际的工程应用时,十瓦功率的直流 电源一般就能满足条件。 船舶辅机单层半主动隔振系统性能研究(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_98283.html