文档介绍：年月噪声与振动控制第期
文章编号:.
泡沫铝冲击吸能器工程设计研究
赵军,侯兴勃,张丹
辽宁省葫芦岛市部队分队,辽宁葫芦岛
摘要:对于碰撞、爆炸等大变形动力响应问题具有较好的数值模拟效果。基于泡沫铝应力应变关
系,结合浮阀隔振装置,提出一种泡沫铝冲击吸能器设计方案,并利用进行仿真分析,分析结果表明,这种
设计具有较好的应用价值。
关键词:振动与波;泡沫铝;冲击;吸能器;浮筏
, 中图分类号:. 文献标识码:
, 一,
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目前,舰船机械装置一般通过加速度或位移值平时工作时,不降低原有隔振效果,作为限位器使
来衡量冲击隔离效果。为了防止船舶上的设备在用,又可在机组遭受冲击时作为冲击吸能器,提高
受到冲击时位移超过允许的范围,常在船舶设备上浮筏装置的抗冲击能力。这种吸能器在损坏时可
安装限位器。刚性限位器容易造成局部区域加速以方便更换,构造简单,造价便宜,基本不用改变原
度突变,材料发生塑性变形而损坏。阻尼限位器中有隔振结构,具有较强的应用价值。
的阻尼很难人为进行主动控制,工程应用有很大难
处;浮筏装置由于具有优异的振动隔离性能,已在有限元模型
舰艇中得到了广泛的应用;它同时也具有一定的冲建模尺寸:筏体××。,筏座×
击隔离性能,也可说是一种弹性限位器;但根据文×,泡沫铝块:××,泡沫铝
献中的冲击试验结果表明,浮筏隔振装置的拉伸块:××,机组重量,骨架厚度
加速度衰减较小,而且拉伸损坏其弹性元件的可能为。考虑到隔振器支撑力相对于冲击力很小,
性较大。如何改造浮筏装置,使其兼备减振和抗冲建模时将隔振器忽略不计。筏体和筏座的刚度与
击两种优异性能,是一项有意义的课题。泡沫铝是
泡沫铝刚度相比远远较大,在有限元建模时将它们
一
种优良的阻尼吸能材料,若将其设计成可抗拉又看作是刚体。筏体与基座和机组的尺寸相比,其厚
可抗压的冲击吸能器与浮筏装置组合使用,既可在度较薄,所以采用壳单元,它是三维四节
点单元。泡沫铝块和机组采用实体单
收稿日期:——;修改日期:——
元,它是三维八节点单元。机组、筏体和基础材料
作者简介:赵军一,男,河南济源人,工程师,在读研究生,从
事船舶结构强度计算和振动检测工作。的弹性模量为.ד/,泊松比为.,密度
·: . 为%/。泡沫铝选用非线性泡沫
泡沫铝冲击吸能器工程设计研究
材料,密度/,材料特性曲线见图。机组同向上运动过程中,机组应力分布均匀,浮筏材料
与筏体,泡沫铝块与骨架之间接触部位用耦合命令变形属弹性变形范围以内,其强度足够可以抵抗冲
进行处理。根据文献的实际冲击试验波形以及击损坏。泡沫铝材料几何形状基本未发生改变,说
标准,筏座的输入加速度激励可近似用双重明其所受应力不大。结合图知,在此过程中,筏体
正弦波表示,输人的加速度波形见图,仿真模型见与筏座间距离变化不大,不会损坏隔振器。在筏体
图。—建模与计算理论参照文献、。向上运动而筏座向下运动过程中,骨架发生了较大
变形,但变形还在弹性范围之内。泡沫铝材料受到骨
架的挤压力而发生了严重塑性变形,吸收了大量冲击
能