CN109583139B - 一种隔振器垫板固定形式确定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隔振器垫板固定形式确定方法，涉及施工安装领域，包括基于垫板和基座间的约束固定形式，建立不同约束固定形式下垫板的动力学模型；根据建立的动力学模型，计算不同约束固定形式下垫板的共振频率；按计算得到共振频率的由大至小顺序，选择设定数目的约束固定形式；在选择的约束固定形式中选取安装实施难度最小的约束固定形式作为垫板和基座间的约束固定形式。本发明提高隔振器上下端阻抗失配性，使隔振器隔振效果增大，从而提高了垫板的安装声学质量。

Description

一种隔振器垫板固定形式确定方法
技术领域
本发明涉及施工安装领域，具体涉及一种隔振器垫板固定形式确定方法。
背景技术
为保证船舶上设备的正常运行，在船舶上常采用不同厚度垫板对设备和隔振装置姿态进行调整，从而保证设备的平行度达到技术指标要求。常规的做法是，通过采用螺栓或焊接方式对隔振器垫板与基座进行紧固，完成隔振器及垫板的安装工作，但上述方式未考虑垫板安装的共振频率对振动传递的影响，特别对于较大隔振器安装面对应的大尺寸垫板，仅仅采用隔振器垫板螺栓或四周焊接紧固方式对隔振器垫板共振频率的提高是不利的。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种隔振器垫板固定形式确定方法，提高隔振器上下端阻抗失配性，使隔振器隔振效果增大，从而提高了垫板的安装声学质量。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是，包括：
基于垫板和基座间的约束固定形式，建立不同约束固定形式下垫板的动力学模型；
根据建立的动力学模型，计算不同约束固定形式下垫板的共振频率；
按计算得到共振频率的由大至小顺序，选择设定数目的约束固定形式；
在选择的约束固定形式中选取安装实施难度最小的约束固定形式作为垫板和基座间的约束固定形式。
在上述技术方案的基础上，所述建立不同约束固定形式下垫板的动力学模型，具体步骤包括：根据垫板的尺寸和结构，建立垫板的实体模型，并赋予垫板材料属性参数，施加垫板和基座间的不同约束固定形式，形成不同约束固定形式下垫板的动力学模型。
在上述技术方案的基础上，所述共振频率为垫板的一阶共振频率。
在上述技术方案的基础上，所述安装实施难度基于垫板和基座约束固定位置，以及与垫板相连设备的结构形式确定。
在上述技术方案的基础上，所述约束固定形式包括基座开孔螺栓连接式、垫板开孔螺栓连接式、焊接式、角焊螺栓组合式和一体式。
在上述技术方案的基础上，所述基座开孔螺栓连接式具体为：所述基座上开设有至少一个通孔，所述通孔中设有螺栓，且所述螺栓穿过基座并伸入所述垫板内。
在上述技术方案的基础上，所述垫板开孔螺栓连接式具体为：所述垫板上开设有至少一个通孔，所述通孔中设有螺栓，且所述螺栓穿过垫板并伸入所述基座内。
在上述技术方案的基础上，所述焊接式具体为：所述垫板的下底面边缘和基座的上面板间通过角焊相连。
在上述技术方案的基础上，所述角焊螺栓组合式具体为：所述垫板的下底面边缘和基座的上面板间通过角焊相连，且所述垫板和基座间穿设有螺栓。
在上述技术方案的基础上，所述一体式具体为：所述垫板和基座一体成型。
与现有技术相比，本发明的优点在于：增加隔振器垫板和基座的约束，在考虑垫板和基座间安装难易程度的同时，保证垫板的共振频率较大，提高隔振器上下端阻抗失配性，使隔振器隔振效果增大，从而提高了垫板的安装声学质量。
附图说明
图1为本发明实施例中一种隔振器垫板固定形式确定方法的流程图；
图2为本发明实施例中基座开孔螺栓连接式的结构示意图；
图3为本发明实施例中垫板开孔螺栓连接式的结构示意图；
图4为本发明实施例中焊接式的结构示意图；
图5为本发明实施例中角焊螺栓组合式的结构示意图；
图6为本发明实施例中一体式的结构示意图；
图7为本发明实例中角焊螺栓组合式的结构示意图；
图8为本发明实例中一体式的结构示意图；
图9为本发明实例中角焊螺栓组合式的结构示意图。
图中：1-垫板，2-基座，3-螺栓。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例提供一种隔振器垫板固定形式确定方法，增加隔振器垫板1和基座2的约束，在考虑垫板1和基座2间安装难易程度的同时，保证垫板1的共振频率较大，提高隔振器上下端阻抗失配性，使隔振器隔振效果增大，从而提高了垫板1的安装声学质量。
参见图1所示，本发明实施例的隔振器垫板固定形式确定方法，具体包括以下步骤：
S1：基于垫板1和基座2间的约束固定形式，建立不同约束固定形式下垫板1的动力学模型。建立不同约束固定形式下垫板1的动力学模型，具体步骤包括：根据垫板1的尺寸和结构，建立垫板1的实体模型，并赋予垫板1材料属性参数，施加垫板1和基座2间的不同约束固定形式，形成不同约束固定形式下垫板1的动力学模型。
S2：根据建立的动力学模型，计算不同约束固定形式下垫板1的共振频率。共振频率为垫板1的一阶共振频率。对建立的动力学模型设置求解参数，并提交求解器求解，提取不同约束状态下垫板1的一阶共振频率。
S3：按计算得到共振频率的由大至小顺序，选择设定数目的约束固定形式。例如设定数目为3，则将计算得到共振频率按照由大至小顺序进行排序，然后选取排名前三的共振频率所对应的约束固定形式。
S4：在选择的约束固定形式中选取安装实施难度最小的约束固定形式作为垫板1和基座2间的约束固定形式。安装实施难度基于垫板1和基座2约束固定位置，以及与垫板1相连设备的结构形式确定。从而在共振频率和装实施难度两方面进行考虑。
约束固定形式包括基座开孔螺栓连接式、垫板开孔螺栓连接式、焊接式、角焊螺栓组合式和一体式。
参见图2所示，基座开孔螺栓连接式具体为：基座2上开设有至少一个通孔，通孔中设有螺栓3，且螺栓3穿过基座2并伸入垫板1内，垫板1中设有螺纹。基座2上通孔的开孔位置，以及通孔的数量，根据需求及安装环境灵活确定。螺栓3优选的为六角头螺栓。
参见图3所示，垫板开孔螺栓连接式具体为：垫板1上开设有至少一个通孔，通孔中设有螺栓3，且螺栓3穿过垫板1并伸入基座2内。垫板1上的通孔为阶梯状，通孔的开孔位置，以及通孔的数量，根据需求及安装环境灵活确定。
参见图4所示，焊接式具体为：所述垫板1的下底面边缘和基座2的上面板间通过角焊相连。
参见图5所示，角焊螺栓组合式具体为：垫板1的下底面边缘和基座2的上面板间通过角焊相连，且垫板1和基座2间穿设有螺栓3。进一步的，垫板1和基座2间穿设的螺栓3分为三种形式：仅在垫板1上开设通孔，螺栓3穿过垫板1并伸入基座2内；仅在基座2上开设通孔，螺栓3穿过基座2并伸入垫板1内；垫板1和基座2上均开设有通孔，且垫板1和基座2上开设的通孔相互错开，螺栓3穿过垫板1上的通孔并伸入基座2内，栓穿过基座2上的通孔并伸入垫板1内。
参见图6所示，一体式具体为：垫板1和基座2一体成型。
以下结合一实例对本发明实施例的隔振器垫板固定形式确定方法进行具体说明。
假设垫板1的尺寸为270mm×250mm×35mm，材质为Q235，该垫板1安装在船体基座2上，船体基座2对垫板1的约束为固定约束。
参见图7所示，基座2和垫板1间采用角焊螺栓组合式进行约束，通孔的数量为9个，采用3×3阵列方式布置，通过模拟计算得到一阶共振频率为10983Hz。
参见图8所示，基座2和垫板1间采用一体式约束方式，垫板1的下底面边缘和基座2的上面板间通过角焊相连，通过模拟计算得到一阶共振频率为21248Hz。
参见图9所示，基座2和垫板1间采用角焊螺栓组合式进行约束，通孔的数量为49个，采用7×7阵列方式布置，通过模拟计算得到一阶共振频率为17323Hz。
从上述三种约束固定形式计算得到的一阶共振频率可知，一体式约束的一阶共振频率大致是图7所示角焊螺栓组合式的2倍，且比图9所示角焊螺栓组合式的共振频率大23％，故应选择一体式约束方式。
本发明实施例的隔振器垫板固定形式确定方法，增加隔振器垫板1和基座2的约束，在考虑垫板1和基座2间安装难易程度的同时，保证垫板1的共振频率较大，提高隔振器上下端阻抗失配性，使隔振器隔振效果增大，从而提高了垫板1的安装声学质量，比现船舶上采用的隔振器垫板1螺栓3或四周焊接紧固方式的共振频率提高50％～100％，解决了垫板1安装声学质量差的问题。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种隔振器垫板固定形式确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于垫板（1）和基座（2）间的约束固定形式，建立不同约束固定形式下垫板（1）的动力学模型；
根据建立的动力学模型，计算不同约束固定形式下垫板（1）的共振频率；
按计算得到共振频率的由大至小顺序，选择设定数目的约束固定形式；
在选择的约束固定形式中选取安装实施难度最小的约束固定形式作为垫板（1）和基座（2）间的约束固定形式；
其中，所述建立不同约束固定形式下垫板（1）的动力学模型，具体步骤包括：根据垫板（1）的尺寸和结构，建立垫板（1）的实体模型，并赋予垫板（1）材料属性参数，施加垫板（1）和基座（2）间的不同约束固定形式，形成不同约束固定形式下垫板（1）的动力学模型；
其中，所述约束固定形式包括基座开孔螺栓连接式、垫板开孔螺栓连接式、焊接式、角焊螺栓组合式和一体式。
2.如权利要求1所述的一种隔振器垫板固定形式确定方法，其特征在于：所述共振频率为垫板（1）的一阶共振频率。
3.如权利要求1所述的一种隔振器垫板固定形式确定方法，其特征在于：所述安装实施难度基于垫板（1）和基座（2）约束固定位置，以及与垫板（1）相连设备的结构形式确定。
4.如权利要求1所述的一种隔振器垫板固定形式确定方法，其特征在于，所述基座开孔螺栓连接式具体为：所述基座（2）上开设有至少一个通孔，所述通孔中设有螺栓（3），且所述螺栓（3）穿过基座（2）并伸入所述垫板（1）内。
5.如权利要求1所述的一种隔振器垫板固定形式确定方法，其特征在于，所述垫板开孔螺栓连接式具体为：所述垫板（1）上开设有至少一个通孔，所述通孔中设有螺栓（3），且所述螺栓（3）穿过垫板（1）并伸入所述基座（2）内。
6.如权利要求1所述的一种隔振器垫板固定形式确定方法，其特征在于，所述焊接式具体为：所述垫板（1）的下底面边缘和基座（2）的上面板间通过角焊相连。
7.如权利要求1所述的一种隔振器垫板固定形式确定方法，其特征在于，所述角焊螺栓组合式具体为：所述垫板（1）的下底面边缘和基座（2）的上面板间通过角焊相连，且所述垫板（1）和基座（2）间穿设有螺栓（3）。
8.如权利要求1所述的一种隔振器垫板固定形式确定方法，其特征在于，所述一体式具体为：所述垫板（1）和基座（2）一体成型。
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