CN112069614A - 一种吸振器优化方法及系统、终端设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸振器优化方法及系统、终端设备及存储介质，所述吸振器优化方法包括步骤：构建具有相同数量和安装位置的旋转机械质量‑弹簧减振器的减振仿真模型；基于每一实际测量振动信号，获取每一结构参数对具有不同规格的旋转机械质量‑弹簧减振器的减振仿真模型的同一测点的减振数据；其中，所述结构参数包括弹簧预紧力、弹簧刚度和压铁质量；基于所述减振数据获取优化每一规格的旋转机械质量‑弹簧减振器的优化结构参数；根据安装条件和所述优化结构参数选用一规格的旋转机械质量‑弹簧减振器为最优规格。本发明实现机械设备最优减振效果的吸振器针对性，且选用出来的吸振器几乎没有调试工作量且耗时非常短，非常简便且易于实现和操作。

Description

一种吸振器优化方法及系统、终端设备及存储介质

技术领域

本发明吸振器优化技术领域，更具体地，涉及一种吸振器优化方法及系统、终端设备及存储介质。

背景技术

目前，动力吸振器在结构振动控制中得到了广泛的应用。动力吸振器通常四个为一组安装于机械设备的支撑底座上，根据安装位置振动特性不同，可以灵活选用不同规格的动力吸振器。但实际工程应用中，往往随意选择一种规格的动力吸振器安装于机械设备的支撑底座上，然后不停地通过调试该规格的动力吸振器的质量块质量或者弹簧刚度对吸振频率进行调整，从而确保该种规格的动力吸振器的减振效果。这种选择方式首先无法保证该规格的动力吸振器是否最适合该机械设备，即使通过调整最多将该规格的动力吸振器调整为其对该机械设备的最大减振效果，且调试过程的工作量非常繁杂且耗时，因此，本领域技术人员急需提供一种最适于机械设备且调试过程较为简便的技术方案。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种吸振器优化方法及系统、终端设备及存储介质。

所述吸振器优化方法，适用于旋转机械质量-弹簧减振器，包括步骤：S1，构建具有相同数量和安装位置的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型；S2，基于每一实际测量振动信号，获取每一结构参数对具有不同规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的同一测点的减振数据；其中，所述结构参数包括弹簧预紧力、弹簧刚度和压铁质量；S3，基于所述减振数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的优化结构参数；

S4，根据安装条件和所述优化结构参数选用一规格的旋转机械质量-弹簧减振器为最优规格。

可选地，基于同一实际测量振动信号，步骤S2包括步骤：S21，基于相同的弹簧刚度和压铁质量，获取不同弹簧预紧力对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第一影响数据；S22，基于相同的弹簧预紧力和压铁质量，获取不同弹簧刚度对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第二影响数据；S23，基于相同的弹簧预紧力和弹簧刚度，获取不同压铁质量对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第三影响数据。

可选地，步骤S3包括步骤：S31，根据所述第一影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧预紧力优化参数；S32，根据所述第二影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧刚度优化参数；S33，根据所述第三影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的压铁质量优化参数。

可选地，步骤S4包括步骤：S41：根据安装条件和所述弹簧刚度优化参数获取所述最优规格的每一弹簧的材料切变模量、材料直径、弹簧的中径、弹簧的有效圈数；其中，弹簧刚度、材料切变模量、材料直径、弹簧的中径、弹簧的有效圈数满足公式(1)：

其中，K为弹簧刚度，G为材料切变模量，d为材料直径，D为弹簧的中径，n为弹簧的有效圈数；

S42：确认所述最优规格的每一弹簧的弹簧切应力，弹簧与其自身的弹簧切应力满足公式(2)和(3)：

其中，F为弹簧的弹簧载荷，f为弹簧的弹簧变形量，P为弹簧的弹簧曲度系数。

本发明还提供了一种吸振器优化系统，适用于旋转机械质量-弹簧减振器，包括：模型建立模块，其用以构建具有相同数量和安装位置的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型；减振数据获取模块，其用以基于每一实际测量振动信号，获取每一结构参数对具有不同规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的同一测点的减振数据；其中，所述结构参数包括弹簧预紧力、弹簧刚度和压铁质量；优化模块，其用以基于所述减振数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的优化结构参数；选用模块，其用以根据安装条件和所述优化结构参数选用一规格的旋转机械质量-弹簧减振器为最优规格。

可选地，所述减振数据获取模块包括：实际测量振动信号获取模块，其用以获取实际测量振动信号；弹簧预紧力影响数据获取模块，基于同一实际测量振动信号，其用以基于相同的弹簧刚度和压铁质量，获取不同弹簧预紧力对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第一影响数据；弹簧刚度影响数据获取模块，基于同一实际测量振动信号，其用以基于相同的弹簧预紧力和压铁质量，获取不同弹簧刚度对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第二影响数据；压铁质量影响数据获取模块，基于同一实际测量振动信号，其用以基于相同的弹簧预紧力和弹簧刚度，获取不同压铁质量对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第三影响数据。

可选地，所述优化模块包括：弹簧预紧力优化模块，其用以根据所述第一影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧预紧力优化参数；弹簧刚度优化模块，其用以根据所述第二影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧刚度优化参数；压铁质量优化模块，其用以根据所述第三影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的压铁质量优化参数。

可选地，所述选用模块包括：弹簧选用模块，其用以根据安装条件和所述弹簧刚度优化参数获取所述最优规格的每一弹簧的材料切变模量、材料直径、弹簧的中径、弹簧的有效圈数；其中，弹簧刚度、材料切变模量、材料直径、弹簧的中径、弹簧的有效圈数满足公式(1)：

其中，K为弹簧刚度，G为材料切变模量，d为材料直径，D为弹簧的中径，n为弹簧的有效圈数；

弹簧切应力选用模块，其用以确认所述最优规格的每一弹簧的弹簧切应力，弹簧与其自身的弹簧切应力满足公式(2)和(3)：

其中，F为弹簧的弹簧载荷，f为弹簧的弹簧变形量，P为弹簧的弹簧曲度系数。

本发明还提供了一种终端设备，所述终端设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的吸振器优化程序，所述组合型动力吸振器优化程序配置为实现上述任意一项所述的吸振器优化方法的步骤。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有吸振器优化程序，所述吸振器优化程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的吸振器优化方法的步骤。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本发明中，通过建模以及机械设备的实际测量振动信号进行不同规格的旋转机械质量-弹簧减振器的仿真模拟，从而获得同一测点(优选为旋转机械质量-弹簧减振器于机械设备的支撑底座的安装点，即支撑底座和旋转机械质量-弹簧减振器的连接点)对应于不同规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振效果，并获取不同结构参数在同一实际测量振动信号下的减振数据，通过减振数据可获知每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的优化结构参数，再根据安装条件(如安装空间、减振器质量比许可值、实际测量振动信号等)和优化结构参数可选出最适于机械设备的一种以上最优规格，但最终仅只需选用一种即可，本发明根据每一规格对其所要安装的机械设备的最优减振效果进行选用，无需人为盲选便可实现机械设备的最优规格选择，且根据优化结构参数和安装条件可于减振器规格表内直接选用对应规格的减振器，或者根据优化结构参数和安装条件自行设计最适于机械设备的减振器并进行制造和安装，大大提高了实现机械设备最优减振效果的吸振器针对性，提高不同机械设备的最优减振，且本发明选用出来的吸振器几乎没有调试工作量且耗时非常短，只需将减振器安装在测点所对应的安装位即可，非常简便且易于实现和操作。

附图说明

图1为本发明的吸振器优化方法的一种实施例流程图示意图；

图2为本发明的吸振器优化方法的另一种实施例流程图示意图；

图3为本发明的吸振器优化方法的另一种实施例流程图示意图；

图4为旋转机械质量-弹簧减振器的四种型号的结构示意图；

图5为本发明的减振仿真模型的示意图；

图6为本发明的k₁-m₁主振动系统的振幅与激励频率的关系示意图；

图7为本发明的k₂-m₂附加系统的振幅与激励频率的关系示意图；

图8为k₁-m₁主振动系统固有频率与质量比(μ＝m₂/m₁)的关系曲线；

图9为本发明的激励信号1的频谱图以及对应的激励力图；

图10为本发明的激励信号2的频谱图以及对应的激励力图；

图11为本发明的无动力减振仿真模型的测点在激励信号1下的加速度示意图；

图12为本发明的无动力减振仿真模型的测点在激励信号2下的加速度示意图；

图13为本发明的单层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m＝4Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝0N时的时域和频域信息示意图；

图14为本发明的单层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m＝4Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝50N时的时域和频域信息示意图；

图15为本发明的单层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m＝4Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图16为本发明的单层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m＝4Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝200N时的时域和频域信息示意图；

图17为本发明的单层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m＝4Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图18为本发明的单层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m＝4Kg，弹簧刚度K＝10000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图19为本发明的单层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m＝4Kg，弹簧刚度K＝20000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图20为本发明的单层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m＝2Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图21为本发明的单层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m＝4Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图22为本发明的单层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m＝8Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图23为本发明的单层弹簧、双层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m1＝1Kg、m2＝3Kg，弹簧刚度K＝10000N/m，弹簧预紧力F₀＝0N时的时域和频域信息示意图；

图24为本发明的单层弹簧、双层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m1＝1Kg、m2＝3Kg，弹簧刚度K＝10000N/m，弹簧预紧力F₀＝50N时的时域和频域信息示意图；

图25为本发明的单层弹簧、双层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m1＝1Kg、m2＝3Kg，弹簧刚度K＝10000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图26为本发明的单层弹簧、双层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m1＝1Kg、m2＝3Kg，弹簧刚度K＝10000N/m，弹簧预紧力F₀＝200N时的时域和频域信息示意图；

图27为本发明的单层弹簧、双层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m1＝1Kg、m2＝3Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图28为本发明的单层弹簧、双层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m1＝1Kg、m2＝3Kg，弹簧刚度K＝10000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图29为本发明的单层弹簧、双层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m1＝1Kg、m2＝3Kg，弹簧刚度K＝20000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图30为本发明的单层弹簧、双层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m1＝0Kg、m2＝4Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图31为本发明的单层弹簧、双层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m1＝4Kg、m2＝0Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图32为本发明的单层弹簧、双层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m1＝1Kg、m2＝3Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图33为本发明的单层弹簧、双层质量减振仿真模型的测点在激励信号1，压铁质量m1＝3Kg、m2＝1Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图34为本发明的双层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号2，压铁质量m＝4Kg，弹簧刚度满足其调谐频率为25Hz，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图；

图35为本发明的双层弹簧、双层质量减振仿真模型的测点在激励信号2，压铁质量m1＝4Kg、m2＝2Kg，弹簧刚度满足其调谐频率为25Hz，弹簧预紧力F₀＝100N时的时域和频域信息示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：11-芯轴、12-压铁、13-弹簧、14-螺母、15-圆形钢垫环。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。为了便于描述，文本中的上、下为所描述的附图的上和下，不完全代表实际情况。

在本发明的一种实施例中，如图1所示，一种吸振器优化方法，适用于旋转机械质量-弹簧减振器，包括步骤：

S1，构建具有相同数量和安装位置的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型；

S2，基于每一实际测量振动信号，获取每一结构参数对具有不同规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的同一测点的减振数据；其中，所述结构参数包括弹簧预紧力、弹簧刚度和压铁质量；

S3，基于所述减振数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的优化结构参数；

S4，根据安装条件和所述优化结构参数选用一规格的旋转机械质量-弹簧减振器为最优规格。

具体地，如图4所示，本发明根据压铁和弹簧的不同搭配，将旋转机械质量-弹簧减振器划分成四种型号的旋转机械质量-弹簧减振器：单质量、单弹簧，单质量、双弹簧，双质量、单弹簧，双质量、双弹簧。该四种旋转机械质量-弹簧减振器可组合成含有四个相同种类或不同种类的多种规格的旋转机械质量-弹簧减振器。

如图5所示，减振仿真模型中的机械设备和安装在机械设备的支撑底座的四个旋转机械质量-弹簧减振器构成一个减振系统，该减振系统的机械设备为刚体且质量均匀、形状规则；且整个减振系统的振动仅考虑垂直方向、减振系统是一个无阻尼二自由度系统、减振系统的质心与几何中心重合。机械设备和其自身配置的主弹簧构成k₁-m₁主振动系统，旋转机械质量-弹簧减振器的压铁和弹簧组成k₂-m₂附加系统(即动力吸振器系统)。主振动系统受到激振力Fsinwt的作用下，将发生受迫振动，分别取运动坐标x₁、x₁向上为正。

根据牛顿第二定律得知，减振系统振动的微分方程为：

设其解为：

x₁＝A sin wt；x₂＝B sin wt (5)

代入方程(4)中有：

从而可得出其强迫振动的解为：

式中，A 主系统强迫振动振幅；

B 辅助质量的强迫振动振幅；

w_b ²＝k₂/m₂ 辅助系统的固有频率；

w₀ ²＝k₁/m₁ 主系统的固有频率；

X_st 主系统静位移；

w 激振力圆频率。

若激振力频率w等于k₂-m₂附加系统的固有频率w_b时，则k₁-m₁主振动系统的机械设备的振幅A将变为零，而k₂-m₂附加系统的压铁振幅为：

即在这种情况下，激振力全部转化为k₂-m₂附加系统的振动，而k₂-m₂附加系统的弹簧作用在机械设备(即m₁)上的力始终与激振力的大小相等、方向相反，故机械设备上的合力为零，从而使机械设备保持不动，这是动力吸振器的一般原理。k₂-m₂附加系统就是无阻尼动力吸振器。k₁-m₁主振动系统的A/X_st与w/w₀的关系如图6所示，k₂-m₂附加系统的B/X_st与w/w₀的关系如图7所示，图6和图7中的横坐标为归一化的频率比w/w₀。

由图6可以看出，只要使k₂-m₂附加系统的固有频率与激振力的频率相等，就可以使k₁-m₁主振动系统的振动完全消除。

式(8)的分母为零可求得无阻尼二自由度系统的固有频率：

由于根号中的值大于零，且又小于

故w_1.2为两个不等的正实根。一般情况下他们不同于k₁-m₁主振动系统的固有频率w₀。

当吸振器的固有频率w_b等于k₁-m₁主振动系统的固有频率w₀时，即

对于这种情形来说，可得k₁-m₁主振动系统的固有频率：

式中，μ＝m₂/m₁。

分析式(13)k₁-m₁主振动系统原有的共振点，但在原有共振频率附近又出现了两个新的共振点，其频率为w₁和w₂，新的共振频率仅与质量比μ有关，如图8所示。由图8可知，k₂-m₂附加系统与k₁-m₁主振动系统应该要有一定的质量比，才能使得w₁和w₂具有一定的距离，从而才能使得k₂-m₂附加系统有一定的工作频率范围。对于一个μ值，振动系统具有两个固有频率，其中一个大于附加k₂-m₂附加系统之前的固有频率，而一个小于附加k₂-m₂附加系统之前的固有频率，但此两频率之间的频带是很窄的，故无阻尼吸振器又称为窄带吸振器，且窄带吸振器的质量相对于k₁-m₁主振动系统的质量比越大，则两个固有频率之间的差异越大，k₂-m₂附加系统的工作频率就越宽。

在本发明的另一种实施例中，如图2所示，在上述实施例的基础上，一种吸振器优化方法，适用于旋转机械质量-弹簧减振器，基于同一实际测量振动信号，步骤S2包括步骤：

S21，基于相同的弹簧刚度和压铁质量，获取不同弹簧预紧力对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第一影响数据；

S22，基于相同的弹簧预紧力和压铁质量，获取不同弹簧刚度对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第二影响数据；

S23，基于相同的弹簧预紧力和弹簧刚度，获取不同压铁质量对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第三影响数据。

本实施例中，在同一实际测量振动信号下，分别获取每一结构参数单独对机械设备的减振数据的影响数据；通过更换不同实际测量振动信号，可获得多个实际测量振动信号下，每一结构参数单独对机械设备的减振数据的影响数据，由此，便可获知每一结构参数在不同实际测量振动信号对机械设备的减振数据的影响数据，由此，可获得每一种规格的结构参数在不同实际测量振动信号下对该机械设备的减振数据，通过筛选可对比便可获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的优化结构参数。

在本发明的另一种实施例中，如图3所示，在上述实施例的基础上，一种吸振器优化方法，适用于旋转机械质量-弹簧减振器，步骤S3包括步骤：

S31，根据所述第一影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧预紧力优化参数；

S32，根据所述第二影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧刚度优化参数；

S33，根据所述第三影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的压铁质量优化参数。

本实施例中，通过对第一影响数据进行对比和筛选便可获知弹簧预紧力对每一种规格的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧预紧力优化参数。通过相同的方式，可获知每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧刚度优化参数和压铁质量优化参数，根据弹簧预紧力优化参数、弹簧刚度优化参数和压铁质量优化参数可选择对减振效果最优的一种以上规格旋转机械质量-弹簧减振器，但在实际应用中，仅需要选用一种即可。

在本发明的另一种实施例中，在上述实施例的基础上，一种吸振器优化方法，适用于旋转机械质量-弹簧减振器，步骤S4包括步骤：

S41：根据安装条件和所述弹簧刚度优化参数获取所述最优规格的每一弹簧的材料切变模量、材料直径、弹簧的中径、弹簧的有效圈数；其中，弹簧刚度、材料切变模量、材料直径、弹簧的中径、弹簧的有效圈数满足公式(1)：

其中，K为弹簧刚度，G为材料切变模量，d为材料直径，D为弹簧的中径，n为弹簧的有效圈数；

S42：确认所述最优规格的每一弹簧的弹簧切应力，弹簧与其自身的弹簧切应力满足公式(2)和(3)：

其中，F为弹簧的弹簧载荷，f为弹簧的弹簧变形量，P为弹簧的弹簧曲度系数。

本实施例中，值得说明的是，当旋转机械质量-弹簧减振器设有一个以上的弹簧时，则可分别对每一弹簧的材料切变模量、材料直径、弹簧的中径、弹簧的有效圈数、弹簧切应力进行单独设计，只需旋转机械质量-弹簧减振器的整体弹簧刚度满足弹簧刚度优化参数即可。

可选地，步骤S4还包括步骤：

S43，根据安装条件和所述压铁质量优化参数确认每一压铁的质量和压铁分布；

S44，根据安装条件和所述弹簧预紧力优化参数将步骤S41、步骤S42中的弹簧以及步骤S43的压铁进行组装以形成所述最优规格。

本实施例中，通过确认优化规格中的每一旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧、压铁质量以及弹簧预紧力，从而确保实际安装过程中，安装在机械设备的支撑底座的优化规格为减振效果最佳的规格，使得实际安装的旋转机械质量-弹簧减振器的减振效果与仿真模拟的结果近乎相等，保证理论与实际相同。

示例性的，为了更加贴近工程实际，参照某型舰后辅推舱安装有旋转机械质量-弹簧减振器的滑油输运泵(即机械设备)，采用Adams软件构建系统模型，滑油输运泵的支撑底座采用Ansys软件进行柔性化处理导入Adams软件形成减振仿真模型，以滑油输运泵的实际测量振动信号(频域成分相同)作为输入值(如图9和10所示，图9为激励信号1，激励信号1为基频振动(25Hz)较小信号；图10为激励信号2，激励信号2为基频较大信号)分别计算滑油输运泵在四种规格旋转机械质量-弹簧减振器(四个单质量、单弹簧，四个单质量、双弹簧，四个双质量、单弹簧，四个双质量、双弹簧)作用下的减振效果，并分析压铁质量、弹簧刚度以及弹簧预紧力对减振效果的影响。其中，滑油输运泵为刚体，质量为470.89Kg；滑油输运泵的支撑底座为柔性体，通过Ansys软件进行模态计算生成中性文件后导入Adams软件，支撑底座为31.12Kg；滑油输运泵与支撑底座固定连接，通过四个线性弹簧(即主弹簧)分别连接到基础上，构成k₁-m₁主振动系统，其中k₁-m₁主振动系统的固有频率为15Hz，滑油输运泵的额定转速为1500rpm，k₁-m₁主振动系统运动过程中仅考虑垂向运动，且假定滑油输运泵的几何中心与实际重心重合，由于支撑底座为对称机构，选取支撑底座与旋转机械质量-弹簧减振器的连接点的仿真结果进行分析比较，具体地，连接点为支撑底座的四个边角处，且旋转机械质量-弹簧减振器设于支撑底座靠近机械设备一侧的表面从而形成k₂-m₂附加系统。为了便于归纳，本发明将同种规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据归纳在对应的规格下，其分析结果具体如下：

(1)无动力减振仿真模型

为了便于对比，通过建立上述的k₁-m₁主振动系统的无动力减振仿真模型，即没有设置旋转机械质量-弹簧减振器的无动力减振仿真模型，分别输入激励信号1和激励信号2，并获取激励信号1和激励信号2对应的无动力减振仿真模型的减振数据，如图11所示，为激励信号1下的无动力减振仿真模型的测点INT_NODE2974(即支撑底座与旋转机械质量-弹簧减振器的连接点)的加速度为5.32m/s²；如图12所示，为激励信号2下的无动力减振仿真模型的测点INT_NODE2974(即支撑底座与旋转机械质量-弹簧减振器的连接点)的加速度为5.69m/s²。

(2)单层弹簧、单层质量减振仿真模型

为了便于比较，通过建立上述的k₁-m₁主振动系统和k₂-m₂附加系统共同形成的单层弹簧、单层质量减振系统所对应的单层弹簧、单层质量减振仿真模型，即k₂-m₂附加系统为四个单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器共同形成的一种规格的旋转机械质量-弹簧减振器(压铁靠近支撑底座一侧)，且单层弹簧、单层质量减振仿真模型输入的是激励信号1，测点(即支撑底座与旋转机械质量-弹簧减振器的连接点)具体减振数据(减振效果)从以下几个方面进行分析：

1)弹簧预紧力对减振数据的影响数据

设定单个的单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的压铁质量m为4Kg，弹簧刚度K为5000N/m，分析比较了不同的弹簧预紧力F₀对减振数据的影响数据，其中弹簧预压力分别为0N、50N、100N、200N。减振系统有无单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的振动加速度有效值(0～1000Hz)对比如表1所示，测点INT_NODE2974的时域和频域信息分别如图13-16所示；由图13-16以及表1可知，单层弹簧、单层质量减振仿真模型在弹簧预紧力F₀＝0N时的加速度为5.22m/s²，在弹簧预紧力F₀＝50N时的加速度为2.21m/s²，在弹簧预紧力F₀＝100N时的加速度为2.14m/s²，在弹簧预紧力F₀＝200N时的加速度为2.14m/s²。由此可知，在压铁质量m为4Kg和弹簧刚度K为5000N/m作用下，一、在单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器中，弹簧预紧力对减振系统的减振数据(减振效果)有较大影响；二、测点在中高频带出的振动谱线明显下降；三、弹簧预紧力的作用是将压铁固定在连接点，确保压铁能够发挥其质量效应，进而抑制振动系统的中高频振动。

表1减振系统有无单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的振动加速度对比表

2)弹簧刚度对减振数据的影响数据

设定单个的单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的压铁质量m为4Kg，弹簧预紧力F₀为100N，分析比较了不同的弹簧刚度K对减振数据的影响，其中弹簧刚度分别为5000N/m，10000N/m，20000N/m。减振系统有无单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的振动加速度有效值(0～1000Hz)对比如表2所示，测点INT_NODE2974的时域和频域信息分别如图17-19所示；由图17-19以及表2可知，单层弹簧、单层质量减振仿真模型在弹簧刚度K＝5000N/m时的加速度为2.14m/s²，在弹簧刚度K＝10000N/m时的加速度为2.14m/s²，在弹簧刚度K＝20000N/m时的加速度为2.15m/s²。由此可知，在单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器中，在弹簧预紧力F₀为100N和压铁质量为4Kg的作用下，弹簧刚度K的改变对减振系统的减振数据(减振效果)几乎没有影响，弹簧的作用仅仅是用来固定压铁。

表2减振系统有无单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的振动加速度对比表

3)压铁质量对减振数据的影响数据

设定单个的单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧预紧力F₀为100N，弹簧刚度K为5000N/m，分析比较了不同的压铁质量m对减振数据的影响，其中，压铁质量m分别为2Kg、4Kg、8Kg。减振系统有无单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的振动加速度有效值(0～1000Hz)对比如表3所示，测点INT_NODE2974的时域和频域信息分别如图20-22所示；由图20-22以及表3可知，单层弹簧、单层质量减振仿真模型在m＝2Kg时的加速度为3.05m/s²，在m＝4Kg时的加速度为2.14m/s²，在m＝8Kg时的加速度为1.36m/s²，由此可知，在单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器中，在弹簧预紧力F₀为100N和弹簧刚度为5000N/m的作用下，压铁质量m对减振数据(减振效果)有明显影响，其对减振系统中高频带的振动抑制作用尤为突出，并且压铁质量m越大，减振系统减振效果越好。

表3减振系统有无单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的振动加速度对比表

(3)单层弹簧、双层质量减振仿真模型

为了便于比较，通过建立上述的k₁-m₁主振动系统和k₂-m₂附加系统共同形成的单层弹簧、双层质量减振系统所对应的单层弹簧、双层质量减振仿真模型，即k₂-m₂附加系统为四个单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器共同形成的一种规格的旋转机械质量-弹簧减振器(下层压铁靠近支撑底座一侧)，且单层弹簧、双层质量减振仿真模型输入的是激励信号1，测点(即支撑底座与旋转机械质量-弹簧减振器的连接点)具体减振数据(减振效果)从以下几个方面进行分析：

1)弹簧预紧力对减振数据的影响数据

设定单个的单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的上层压铁质量m1为1Kg，下层压铁质量m2为3Kg，弹簧刚度K为10000N/m，分析比较了不同的弹簧预压力F₀对减振效果的影响，其中弹簧预压力分别为0N、50N、100N、200N。减振系统有无单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的振动加速度有效值(0～1000Hz)对比如下表4所示，测点INT_NODE2974的时域和频域信息分别如图23-26所示；由图23-26以及表4可知，单层弹簧、双层质量减振仿真模型在弹簧预紧力F₀＝0N时的加速度为6.17m/s²，在弹簧预紧力F₀＝50N时的加速度为2.47m/s²，在弹簧预紧力F₀＝100N时的加速度为2.48m/s²，在弹簧预紧力F₀＝200N时的加速度为2.48m/s²。由此可知，在压铁质量m1＝1Kg、m2＝3Kg和弹簧刚度K为5000N/m作用下，一、在单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器中，弹簧预紧力对减振系统的减振数据(减振效果)有较大影响；二、当单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器有减振效果时，测点在中高频带出的振动谱线明显下降；三、弹簧预紧力的作用是将压铁固定在连接点，确保压铁能够发挥其质量效应，进而抑制振动系统的中高频振动。

表4减振系统有无单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的振动加速度对比表

2)弹簧刚度对减振数据的影响数据

设定单个的单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器上层压铁质量m1为1Kg，下层压铁质量m2为3Kg，弹簧预紧力F0为100N/m，分析比较了弹簧刚度K对减振效果的影响，其中弹簧刚度分别为5000N/m，10000N/m，20000N/m。系统有无动力吸振器的振动加速度有效值(0～1000Hz)对比如下表5所示，测点INT_NODE2974的时域和频域信息分别如图28-30所示，由图27-29以及表5可知，单层弹簧、单层质量减振仿真模型在弹簧刚度K＝5000N/m时的加速度为2.48m/s²，在弹簧刚度K＝10000N/m时的加速度为2.48m/s²，在弹簧刚度K＝20000N/m时的加速度为2.77m/s²。由此可知，在单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器中，在弹簧预紧力F₀为100N和上层压铁质量m1为1Kg，下层压铁质量m2为3Kg的作用下，弹簧刚度K的改变对减振系统的减振数据(减振效果)几乎没有影响，弹簧的作用仅仅是用来固定压铁。

表5减振系统有无单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的振动加速度对比表

3)压铁质量对减振数据的影响数据

设定单个的单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧预紧力F₀为100N，弹簧刚度为5000N/m，分析比较了压铁质量m对减振效果的影响，其中，压铁总质量m＝4Kg，上层压铁m1和下层压铁m2质量的分布分别为m1＝0Kg、m2＝4Kg，m1＝4Kg、m2＝0Kg，m1＝1Kg、m2＝3Kg，m1＝3Kg、m2＝1Kg。振动系统有无单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的振动加速度有效值(0～1000Hz)对比如下表6所示，测点INT_NODE2974的时域及频域信息分别如下图30-33所示。由图30-33以及表6可知，单层弹簧、双层质量减振仿真模型在m1＝0Kg、m2＝4Kg时的加速度为2.14m/s²，在m1＝4Kg、m2＝0Kg时的加速度为2.71m/s²，在m1＝1Kg、m2＝3Kg时的加速度为2.48m/s²，在m1＝3Kg、m2＝1Kg时的加速度为2.48m/s²，由此可知，在单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器中，在弹簧预紧力为100N和弹簧刚度为5000N/m的作用下，压铁的质量分布对减振效果基本没有影响。这是因为在安装单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器后，测点INT_NODE2974在中高频的振动并没有减小到预期目标，需要增加集中质量(压铁)，即在弹簧上层增加压铁，来实现预定的减振效果。

表6减振系统有无单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的振动加速度对比表

(4)双层弹簧、单层质量减振仿真模型

为了便于比较，通过建立上述的k₁-m₁主振动系统和k₂-m₂附加系统共同形成的双层弹簧、单层质量减振系统所对应的双层弹簧、单层质量减振仿真模型，即k₂-m₂附加系统为四个双层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器共同形成的一种规格的旋转机械质量-弹簧减振器(下弹簧靠近支撑底座一侧)，且双层弹簧、单层质量减振仿真模型输入的是激励信号2，测点(即支撑底座与旋转机械质量-弹簧减振器的连接点)具体减振数据(减振效果)，由上述的基本理论研究可知，当旋转机械质量-弹簧减振器的调谐频率等于机械设备的激励频率时，机械设备振动就会不可逆的传递到旋转机械质量-弹簧减振器上，从而降低机械设备的振动，因此，本发明具体分析主要从旋转机械质量-弹簧减振器的压铁质量对25Hz基频振动的减振效果入手，减振仿真模型仿真过程中弹簧的阻尼系统相同，具体如图34和图35所示。

由图34和图35可知，当双层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号2，单个的旋转机械质量-弹簧减振器的压铁质量m＝4Kg，弹簧预紧力F₀＝100N时，25Hz处的幅值为0.9m/s²；当双层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号2，压铁质量m＝8Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时，25Hz处的幅值为0.5m/s²；由此可知，对于此种规格的旋转机械质量-弹簧减振器而言，当满足旋转机械质量-弹簧减振器的调谐频率等于激励频率的条件下，压铁质量越大，双层弹簧、单层质量旋转机械质量-弹簧减振器的减振效果越好。

(5)双层弹簧、双层质量减振仿真模型

为了便于比较，通过建立上述的k₁-m₁主振动系统和k₂-m₂附加系统

共同形成的双层弹簧、双层质量减振系统所对应的双层弹簧、双层质量减振仿真模型，即k₂-m₂附加系统为四个双层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器共同形成的一种规格的旋转机械质量-弹簧减振器(下弹簧靠近支撑底座一侧)，且双层弹簧、双层质量减振仿真模型输入的是激励信号2，测点(即支撑底座与旋转机械质量-弹簧减振器的连接点)具体减振数据(减振效果)，由上述减振模拟模型的研究分析可知，双层弹簧、双层质量本质上为单层弹簧、单层质量和双层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的组合形式，即为了减小机械设备在低频下振动的同时，利用质量效应降低其连接点处的中高频振动。因此，具体的分析主要验证该种规格的减振系统的减振效果，设定单个的双层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的压铁质量m1＝4Kg、m2＝2Kg，弹簧刚度的选择满足调谐频率为25Hz，弹簧预紧力为100N，具体如图35。由图35可知，在双层弹簧、双层质量减振系统中，此种规格的旋转机械质量-弹簧减振器，当满足其调谐频率等于激励频率的条件下，此种规格的压铁质量越大，其减振效果越好。

由上述的基本理论研究可知，当旋转机械质量-弹簧减振器的调谐频率等于机械设备的激励频率时，机械设备振动就会不可逆的传递到旋转机械质量-弹簧减振器上，从而降低机械设备的振动，因此，本发明具体分析主要从旋转机械质量-弹簧减振器的压铁质量对25Hz基频振动的减振效果入手，减振仿真模型仿真过程中弹簧的阻尼系统相同，具体如图34和图35所示，由图34和图35可知，当双层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号2，压铁质量m＝4Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时，25Hz处的幅值为0.9m/s²；当双层弹簧、单层质量减振仿真模型的测点在激励信号2，压铁质量m＝8Kg，弹簧刚度K＝5000N/m，弹簧预紧力F₀＝100N时，25Hz处的幅值为0.5m/s²；由此可知，对于此种规格的旋转机械质量-弹簧减振器而言，当满足旋转机械质量-弹簧减振器的调谐频率等于激励频率的条件下，压铁质量越大，双层弹簧、单层质量旋转机械质量-弹簧减振器的减振效果越好。

综上可知，上述四种规格的旋转机械质量-弹簧减振器(四个单层弹簧、单层质量，四个单层弹簧、双层质量，四个双层弹簧、单层质量，四个双层弹簧、双层质量)中，单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器和单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器可有效降低测点(即连接点)在中高频处的振动，进而减小传递至机械设备的振动；且压铁质量越大减振效果越好，当弹簧预紧力大于等于100N时，弹簧主要起固定作用，即通过弹簧预紧力将压铁固定在连接点处，弹簧刚度对减振效果基本上没有影响。双层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器主要针对机械设备在低频尤其是机械设备基频下的振动，当旋转机械质量-弹簧减振器的调谐频率等于机械设备振动的激励频率时，机械设备的振动就会不可逆的传递到旋转机械质量-弹簧减振器上，从而降低机械设备的振动，其中，在调谐频率不变的情况下，压铁质量越大，减振效果越好；由于旋转机械质量-弹簧减振器作用在非共振区，弹簧的阻尼越大，k₂-m₂附加系统的减振效果越差，由于金属弹簧阻尼系数较小，因此，可优先选用金属弹簧作为k₂-m₂附加系统的弹簧。双层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的本质上为单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器和双层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器的组合形式，实际应用中，为了减小机械设备在低频下的振动的同时，可利用质量效应降低旋转机械质量-弹簧减振器的连接点的中高频振动，其结构参数和安装对减振效果的影响与单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器和双层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器相同。因此，在实际应用中，可通过仿真模拟进行规格的选择，也可参照第一次仿真模拟的结果作为以后规格选用的参考，可大大节省实际工程应用中对k₂-m₂附加系统的选用以及调试所需精力、时间和工作量。

在实际应用中，任一型号或者规格的单个的旋转机械质量-弹簧减振器均由以下组件构成：芯轴11、压铁12、弹簧13、圆形钢垫环15和螺母14，且作用、材料及加工要求相同，具体如下：

芯轴11是整个旋转机械质量-弹簧减振器连接压铁12和弹簧13的支撑结构，主要功能为避免旋转机械质量-弹簧减振器的安装固定，避免弹簧13在工作过程中产生弯曲不对中，同时引导压铁12沿垂直方向滑动。芯轴11的材料为45号钢，上下两端留有螺纹，中间中间部分粗糙度为6.3。为了防止腐蚀生锈，表面镀锌处理。

压铁12是旋转机械质量-弹簧减振器的质量元件，压铁12的材料采用45号钢。考虑到实际应用时，若干块压铁12可能叠放使用，压铁12表面的粗糙度为6.3。同时，压铁12套在芯轴11上，二者之间保留有0.5～1mm的间隙。为了避免腐蚀，压铁12表面镀锌处理。

弹簧13是旋转机械质量-弹簧减振器的弹性元件，采用两端圈并紧磨锻平型圆柱压缩弹簧13。为了安装和调节方便，每种型号旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧13设计为不同的高度(内径、中径、节距、螺旋升角相同)。弹簧13的材料为60SiMnA；为了避免腐蚀，弹簧13表面镀锌处理。当弹簧13的结构参数确定后，其刚度及外力作用时的内部切应力均可以确定。

弹簧刚度：

其中，G为材料切变模量，d为材料直径，D为弹簧中径，n为弹簧有效圈数。

弹簧切应力：

其中，F为弹簧载荷，f为弹簧变形量，P为弹簧曲度系数，其满足如下关系：

圆形钢垫环15的作用为调节压铁12、弹簧13安装在芯轴11的位置，确保在一定弹簧预紧力的情况下将二者通过螺母14固定。圆形钢垫环15的材料采用45号钢；圆形钢垫环15上下端表面的粗糙度为6.3；圆形钢垫环15套在芯轴11上，二者之间保留有0.5～1mm的间隙；为了避免腐蚀，圆形钢垫环15表面镀锌处理。

螺母14的作用是固定旋转机械质量-弹簧减振器并将其安装在相应的机座上。螺母14材料采用Q235号钢，高度为8mm；为了避免腐蚀，螺母14表面镀锌处理。

由于四种型号旋转机械质量-弹簧减振器的具体尺寸及功能不尽相同，以下将分别介绍其结构设计及功能特性。值得说明的是，SiMnA的装配组合是根据实船测绘和调谐关系制定的，工程应用时，压铁质量和弹簧刚度可以根据机械设备振动特性进行调整，进而去实现既定的减振效果。

为了满足滑油输运泵的减振效果，旋转机械质量-弹簧减振器中，对于其弹簧组件，弹簧13的钢弹簧材料直径为3mm，内径为13.5mm，切变模量为79300N/mm²。为了确保弹簧刚度能够满足旋转机械质量-弹簧减振器的减振性能需要，弹簧13的有效圈数分别选取4-15圈设计加工，对应的弹簧刚度范围为15.876-59.535N/mm。

根据压铁12与弹簧13的组合关系，如图4所示，对于单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器，质量元件由7块压铁12组成，弹簧13的有效圈数为7圈，上、下圆形钢垫环15的高度均为20mm。该规格的旋转机械质量-弹簧减振器主要对机械设备的中高频振动减振效果，弹簧刚度对其减振效果影响不大，因此，可根据安装条件(如安装空间、减振效果目标等)选用不同的有效圈数的弹簧13，并通过增加或减少压铁12数量来实现减振系统的减振效果，具体可通过仿真模型进行仿真模拟，进而快速的选用对应结构参数的单层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器；对于单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器，质量元件的上层质量由3块压铁12组成、下层质量由4块压铁12组成，弹簧13的有效圈数为5圈，上层圆形钢垫环15的高度为20mm，下层圆形钢垫环15的高度为40mm，同样的，该规格的旋转机械质量-弹簧减振器对机械设备的中高频振动有减振效果，弹簧刚度对其减振效果影响不大，因此，可根据安装条件(如安装空间、减振效果目标等)选用不同的有效圈数的弹簧13，并通过增加或减少压铁12数量来实现减振系统的减振效果，具体可通过仿真模型进行仿真模拟，进而快速的选用对应结构参数的单层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器；对于双层弹簧、单层质量的旋转机械质量-弹簧减振器，质量元件由10块压铁12组成，上层弹簧的有效圈数为8圈，下层弹簧的有效圈数为9圈，下层圆形钢垫环15的高度为10mm，该规格主要对机械设备的基频振动有减振效果，且只有当旋转机械质量-弹簧减振器的调谐频率与机械设备的基频一致时才能实现，因此，弹簧刚度对减振系统的减振效果影响较大。根据弹簧刚度范围以及动力吸振器的安装空间尺寸(即安装条件)，将该规格的调谐频率设定为50Hz，调谐频率、弹簧刚度与压铁质量之间的关系为：

式中f即为调谐频率，K₁为上层弹簧刚度，K₂为下层弹簧刚度，M为压铁质量。

对于双层弹簧、双层质量的旋转机械质量-弹簧减振器，质量元件的上层质量为10块压铁12组成，下层质量为3块压铁12组成，上层弹簧为8圈，下层弹簧为10圈，此规格为为双层弹簧、单层质量和单层弹簧、单层质量动力吸振器的组合，即上层质量与上、下弹簧构成双层弹簧、单层质量规格动力吸振器，下层弹簧与下层质量构成单层弹簧、单层质量动力吸振器，因此兼具二者功能。根据弹簧刚度范围以及动力吸振器的安装空间尺寸限制，该规格动力吸振器的调谐频率设定为50Hz。

在本发明的另一种实施例中，一种吸振器优化系统，适用于旋转机械质量-弹簧减振器，包括：模型建立模块，其用以构建具有相同数量和安装位置的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型；减振数据获取模块，其用以基于每一实际测量振动信号，获取每一结构参数对具有不同规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的同一测点的减振数据；其中，所述结构参数包括弹簧预紧力、弹簧刚度和压铁质量；优化模块，其用以基于所述减振数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的优化结构参数；选用模块，其用以根据安装条件和所述优化结构参数选用一规格的旋转机械质量-弹簧减振器为最优规格。

可选地，所述减振数据获取模块包括：实际测量振动信号获取模块，其用以获取实际测量振动信号；弹簧预紧力影响数据获取模块，基于同一实际测量振动信号，其用以基于相同的弹簧刚度和压铁质量，获取不同弹簧预紧力对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第一影响数据；弹簧刚度影响数据获取模块，基于同一实际测量振动信号，其用以基于相同的弹簧预紧力和压铁质量，获取不同弹簧刚度对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第二影响数据；压铁质量影响数据获取模块，基于同一实际测量振动信号，其用以基于相同的弹簧预紧力和弹簧刚度，获取不同压铁质量对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第三影响数据。

可选地，所述优化模块包括：弹簧预紧力优化模块，其用以根据所述第一影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧预紧力优化参数；弹簧刚度优化模块，其用以根据所述第二影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧刚度优化参数；压铁质量优化模块，其用以根据所述第三影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的压铁质量优化参数。

可选地，所述选用模块包括：弹簧选用模块，其用以根据安装条件和所述弹簧刚度优化参数获取所述最优规格的每一弹簧的材料切变模量、材料直径、弹簧的中径、弹簧的有效圈数；其中，弹簧刚度、材料切变模量、材料直径、弹簧的中径、弹簧的有效圈数满足公式(1)：

其中，K为弹簧刚度，G为材料切变模量，d为材料直径，D为弹簧的中径，n为弹簧的有效圈数；

弹簧切应力选用模块，其用以确认所述最优规格的每一弹簧的弹簧切应力，弹簧与其自身的弹簧切应力满足公式(2)和(3)：

其中，F为弹簧的弹簧载荷，f为弹簧的弹簧变形量，P为弹簧的弹簧曲度系数。

在本发明的另一种实施例中，一种终端设备，所述终端设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的吸振器优化程序，所述组合型动力吸振器优化程序配置为实现上述任意一项所述的吸振器优化方法的步骤。

在本发明的另一种实施例中，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有吸振器优化程序，所述吸振器优化程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的吸振器优化方法的步骤。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吸振器优化方法，适用于旋转机械质量-弹簧减振器，其特征在于，包括步骤：

S1，构建具有相同数量和安装位置的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型；

S2，基于每一实际测量振动信号，获取每一结构参数对具有不同规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的同一测点的减振数据；其中，所述结构参数包括弹簧预紧力、弹簧刚度和压铁质量；

S3，基于所述减振数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的优化结构参数；

S4，根据安装条件和所述优化结构参数选用一规格的旋转机械质量-弹簧减振器为最优规格。

2.如权利要求1所述的吸振器优化方法，其特征在于，基于同一实际测量振动信号，步骤S2包括步骤：

S21，基于相同的弹簧刚度和压铁质量，获取不同弹簧预紧力对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第一影响数据；

S22，基于相同的弹簧预紧力和压铁质量，获取不同弹簧刚度对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第二影响数据；

S23，基于相同的弹簧预紧力和弹簧刚度，获取不同压铁质量对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第三影响数据。

3.如权利要求2所述的吸振器优化方法，其特征在于，步骤S3包括步骤：

S31，根据所述第一影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧预紧力优化参数；

S32，根据所述第二影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧刚度优化参数；

S33，根据所述第三影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的压铁质量优化参数。

4.如权利要求3所述的吸振器优化方法，其特征在于，步骤4包括步骤：

S41：根据安装条件和所述弹簧刚度优化参数获取所述最优规格的每一弹簧的材料切变模量、材料直径、弹簧的中径、弹簧的有效圈数；其中，弹簧刚度、材料切变模量、材料直径、弹簧的中径、弹簧的有效圈数满足公式(1)：

其中，K为弹簧刚度，G为材料切变模量，d为材料直径，D为弹簧的中径，n为弹簧的有效圈数；

S42：确认所述最优规格的每一弹簧的弹簧切应力，弹簧与其自身的弹簧切应力满足公式(2)和(3)：

其中，F为弹簧的弹簧载荷，f为弹簧的弹簧变形量，P为弹簧的弹簧曲度系数。

5.一种吸振器优化系统，适用于旋转机械质量-弹簧减振器，其特征在于，包括：

模型建立模块，其用以构建具有相同数量和安装位置的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型；

减振数据获取模块，其用以基于每一实际测量振动信号，获取每一结构参数对具有不同规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的同一测点的减振数据；其中，所述结构参数包括弹簧预紧力、弹簧刚度和压铁质量；

优化模块，其用以基于所述减振数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的优化结构参数；

选用模块，其用以根据安装条件和所述优化结构参数选用一规格的旋转机械质量-弹簧减振器为最优规格。

6.如权利要求5所述的吸振器优化系统，其特征在于：

所述减振数据获取模块包括：

实际测量振动信号获取模块，其用以获取实际测量振动信号；

弹簧预紧力影响数据获取模块，基于同一实际测量振动信号，其用以基于相同的弹簧刚度和压铁质量，获取不同弹簧预紧力对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第一影响数据；

弹簧刚度影响数据获取模块，基于同一实际测量振动信号，其用以基于相同的弹簧预紧力和压铁质量，获取不同弹簧刚度对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第二影响数据；

压铁质量影响数据获取模块，基于同一实际测量振动信号，其用以基于相同的弹簧预紧力和弹簧刚度，获取不同压铁质量对每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的减振仿真模型的减振数据的第三影响数据。

7.如权利要求6所述的吸振器优化系统，其特征在于：

所述优化模块包括：

弹簧预紧力优化模块，其用以根据所述第一影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧预紧力优化参数；

弹簧刚度优化模块，其用以根据所述第二影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的弹簧刚度优化参数；

压铁质量优化模块，其用以根据所述第三影响数据获取优化每一规格的旋转机械质量-弹簧减振器的压铁质量优化参数。

8.如权利要求7所述的吸振器优化系统，其特征在于：

所述选用模块包括：

弹簧选用模块，其用以根据安装条件和所述弹簧刚度优化参数获取所述最优规格的每一弹簧的材料切变模量、材料直径、弹簧的中径、弹簧的有效圈数；其中，弹簧刚度、材料切变模量、材料直径、弹簧的中径、弹簧的有效圈数满足公式(1)：

其中，K为弹簧刚度，G为材料切变模量，d为材料直径，D为弹簧的中径，n为弹簧的有效圈数；

弹簧切应力选用模块，其用以确认所述最优规格的每一弹簧的弹簧切应力，弹簧与其自身的弹簧切应力满足公式(2)和(3)：

其中，F为弹簧的弹簧载荷，f为弹簧的弹簧变形量，P为弹簧的弹簧曲度系数。

9.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的吸振器优化程序，所述组合型动力吸振器优化程序配置为实现上述权利要求1-4任意一项所述的吸振器优化方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有吸振器优化程序，所述吸振器优化程序被处理器执行时实现上述权利要求1-4任意一项所述的吸振器优化方法的步骤。

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