CN112434416A - 一种器身隔振系统的确定方法、装置及器身隔振系统 - Google Patents

一种器身隔振系统的确定方法、装置及器身隔振系统 Download PDF

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CN112434416A CN202011301573.XA CN202011301573A CN112434416A CN 112434416 A CN112434416 A CN 112434416A CN 202011301573 A CN202011301573 A CN 202011301573A CN 112434416 A CN112434416 A CN 112434416A
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Abstract

本发明提供了一种器身隔振系统的确定方法、装置及器身隔振系统,获取设备的质量、第一结构件的第一材料信息、第二结构件的第二材料信息、样品隔振结构的第三材料信息和样品质量块的质量;利用第一结构件和第二结构件,构建设备对应的包含多个隔振结构的器身隔振系统;确定隔振结构和样品隔振结构是否符合压强匹配关系;若符合,确定第二结构件的刚度;计算器身隔振系统的刚度和隔振效率;确定隔振效率大于效率阈值的器身隔振系统为最终的器身隔振系统。对于不同类型的设备,选择隔振效率符合要求的器身隔振系统作为最终的器身隔振系统,使所选择的器身隔振系统满足不同类型的设备的特性。提高隔振方案的适应性。

Description

一种器身隔振系统的确定方法、装置及器身隔振系统
技术领域
本发明涉及变压器设备技术领域,具体涉及一种器身隔振系统的确定方法、装置及器身隔振系统。
背景技术
随着城市规模的扩大,大容量变压器和电抗器等设备的应用也越来越广泛,由于变压器和电抗器等设备通常会设置在居民区和商业区周边,为避免前述设备的振动噪声干扰到民众,需要对变压器和电抗器等设备的振动进行控制。
目前控制变压器和电抗器的振动的方式为:在器身与箱底之间增加阻尼橡胶材料进行振动控制,将刚性连接变为柔性连接来进行隔振,从而降低各部件之间的振动传递。但是目前对于不同类型的设备均采用相同的隔振方案,由于不同类型的设备的特性不同,相同的隔振方案并不能有效控制不同类型的设备的振动,目前控制设备的振动的方式的适应性较差。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种器身隔振系统的确定方法、装置及器身隔振系统,以解决目前进行隔振的方式的适应性较差等问题。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
本发明实施例第一方面公开一种器身隔振系统的确定方法,所述方法包括:
获取设备的质量、第一结构件的第一材料信息、第二结构件的第二材料信息、样品隔振结构的第三材料信息和样品质量块的质量,所述设备为变压器或电抗器;
利用所述第一结构件和所述第二结构件,构建所述设备对应的包含多个隔振结构的器身隔振系统;
确定所述隔振结构和所述样品隔振结构是否符合压强匹配关系;
若符合,基于所述第一材料信息和所述第三材料信息,以及结合所述第一结构件、所述第二结构件和所述样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定所述第二结构件的刚度;
根据所述隔振结构、所述第一材料信息、所述第二材料信息、所述第三材料信息和所述第二结构件的刚度,计算所述器身隔振系统的刚度;
根据所述器身隔振系统的刚度和所述设备的质量,计算所述器身隔振系统的隔振效率;
确定隔振效率大于效率阈值的所述器身隔振系统为最终的器身隔振系统。
优选的,所述基于所述第一材料信息和所述第三材料信息,以及结合所述第一结构件、所述第二结构件和所述样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定所述第二结构件的刚度,包括:
基于所述第三材料信息和所述样品质量块的质量,计算所述样品隔振结构的样件刚度;
利用所述样件刚度和所述第一材料信息,并结合所述第一结构件、所述第二结构件和所述样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定所述第二结构件的刚度。
优选的,所述根据所述器身隔振系统的刚度和所述设备的质量,计算所述器身隔振系统的隔振效率,包括:
根据所述器身隔振系统的刚度和所述设备的质量,确定所述器身隔振系统的自振频率;
利用所述自振频率和所述器身隔振系统的阻尼比,计算所述器身隔振系统的振动传递率;
利用所述振动传递率计算所述器身隔振系统的隔振效率。
优选的,所述基于所述第三材料信息和所述样品质量块的质量,计算所述样品隔振结构的样件刚度,包括:
利用
Figure BDA0002787039960000031
并基于所述第三材料信息和所述样品质量块的质量,计算所述样品隔振结构的样件刚度ksample,其中,Msample为所述样品质量块的质量,fsample为所述样品隔振结构的自振频率。
优选的,所述第一结构件为橡胶板,所述第二结构件为绝缘纸板,所述利用所述样件刚度和所述第一材料信息,并结合所述第一结构件、所述第二结构件和所述样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定所述第二结构件的刚度,包括:
基于所述样件刚度和所述第一材料信息,并利用
Figure BDA0002787039960000032
确定所述第二结构件的刚度kp,其中,ksample为样件刚度,kr为所述第一结构件的刚度。
优选的,所述第一结构件为橡胶板,所述第二结构件为绝缘纸板,所述根据所述隔振结构、所述第一材料信息、所述第二材料信息、所述第三材料信息和所述第二结构件的刚度,计算所述器身隔振系统的刚度,包括:
根据所述隔振结构、所述第一材料信息、所述第二材料信息、所述第三材料信息和所述第二结构件的刚度,利用
Figure BDA0002787039960000033
计算所述器身隔振系统的刚度ksys,其中,n为所述隔振结构的数量,Asample为所述样品隔振结构与试验台的接触面积,A为所述隔振结构与所述设备的油箱箱底的接触面积,kr为所述第一结构件的刚度,Ssample为所述样品隔振结构的橡胶的形状系数,S为所述第一结构件的形状系数,Sp为所述第二结构件的形状修正系数,kp为所述第二结构件的刚度。
优选的,所述根据所述器身隔振系统的刚度和所述设备的质量,确定所述器身隔振系统的自振频率,包括:
根据所述器身隔振系统的刚度和所述设备的质量,利用
Figure BDA0002787039960000034
确定所述器身隔振系统的自振频率fsys,其中,ksys为所述器身隔振系统的刚度,M为所述设备的质量。
优选的,所述利用所述自振频率和所述器身隔振系统的阻尼比,计算所述器身隔振系统的振动传递率,包括:
利用所述自振频率和所述器身隔振系统的阻尼比,通过
Figure BDA0002787039960000035
计算所述器身隔振系统的振动传递率η,ζ为所述阻尼比,λ=2f/fsys,f为所述设备的工作频谱,fsys为所述自振频率;
相应的,所述利用所述振动传递率计算所述器身隔振系统的隔振效率,包括:
利用所述振动传递率,通过ε=(1-η)×100%,计算所述器身隔振系统的隔振效率ε。
本发明实施例第二方面公开一种器身隔振系统的确定装置,所述装置包括:
获取单元,用于获取设备的质量、第一结构件的第一材料信息、第二结构件的第二材料信息、样品隔振结构的第三材料信息和样品质量块的质量,所述设备为变压器或电抗器;
构建单元,用于利用所述第一结构件和所述第二结构件,构建所述设备对应的包含多个隔振结构的器身隔振系统;
判断单元,用于确定所述隔振结构和所述样品隔振结构是否符合压强匹配关系,若符合,执行第一确定单元;
所述第一确定单元,用于基于所述第一材料信息和所述第三材料信息,以及结合所述第一结构件、所述第二结构件和所述样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定所述第二结构件的刚度;
第一计算单元,用于根据所述隔振结构、所述第一材料信息、所述第二材料信息、所述第三材料信息和所述第二结构件的刚度,计算所述器身隔振系统的刚度;
第二计算单元,用于根据所述器身隔振系统的刚度和所述设备的质量,计算所述器身隔振系统的隔振效率;
第二确定单元,用于确定隔振效率大于效率阈值的所述器身隔振系统为最终的器身隔振系统。
本发明实施例第三方面公开一种器身隔振系统,所述器身隔振系统包括多个隔振结构,每个所述隔振结构由第一结构件和第二结构件组成,利用上述本发明实施例第一方面公开的器身隔振系统的确定方法,确定所述器身隔振系统的隔振效率。
基于上述本发明实施例提供的一种器身隔振系统的确定方法、装置及器身隔振系统,该方法为:获取设备的质量、第一结构件的第一材料信息、第二结构件的第二材料信息、样品隔振结构的第三材料信息和样品质量块的质量;利用第一结构件和第二结构件,构建设备对应的包含多个隔振结构的器身隔振系统;确定隔振结构和样品隔振结构是否符合压强匹配关系;若符合,基于第一材料信息和第三材料信息,以及结合第一结构件、第二结构件和样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定第二结构件的刚度;根据隔振结构、第一材料信息、第二材料信息、第三材料信息和第二结构件的刚度,计算器身隔振系统的刚度;根据器身隔振系统的刚度和设备的质量,计算器身隔振系统的隔振效率;确定隔振效率大于效率阈值的器身隔振系统为最终的器身隔振系统。对于不同类型的设备,确定该设备对应的器身隔振系统的隔振效率,并选择隔振效率符合要求的器身隔振系统作为最终的器身隔振系统,使所选择的器身隔振系统满足不同类型的设备的特性,提高隔振方案的适应性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种器身隔振系统的确定方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的样品隔振结构的隔振原理示意图;
图3为本发明实施例提供的样品隔振结构的振动台测试示意图;
图4为本发明实施例提供的隔振结构与设备的连接结构示意图;
图5为本发明实施例提供的确定第二结构件的刚度的流程图;
图6为本发明实施例提供的计算隔振效率的流程图;
图7为本发明实施例提供的一种器身隔振系统的确定装置的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
由背景技术可知,目前对于不同类型的变压器和电抗器等设备,均采用相同的隔振方案进行振动控制,但是由于不同类型的设备的特性不同,相同的隔振方案并不能有效控制不同类型的设备的振动,控制设备的振动的方式的适应性较差。
因此,本发明实施例提供一种器身隔振系统的确定方法、装置及器身隔振系统,对于不同类型的设备,确定该设备对应的器身隔振系统的隔振效率,并选择隔振效率符合要求的器身隔振系统作为最终的器身隔振系统,以提高隔振方案的适应性。
参见图1,示出了本发明实施例提供的一种器身隔振系统的确定方法的流程图,该确定方法包括:
步骤S101:获取设备的质量、第一结构件的第一材料信息、第二结构件的第二材料信息、样品隔振结构的第三材料信息和样品质量块的质量。
需要说明的是,设备为变压器或电抗器等需要进行隔振控制的设备,第一结构件和第二结构件为构建该设备的隔振结构的元器件,样品隔振结构为用于进行测试的样件,样品质量块为在测试过程中用于模拟设备的质量的装置。
在具体实现步骤S101的过程中,获取设备(待确定器身隔振系统的设备)的质量,第一结构件的第一材料信息(材料特性的相关数据)、第二结构件的第二材料信息、样品隔振结构的第三材料信息和样品质量块的质量。
可以理解的是,设备的质量指的是该设备的主体的质量,即设备的质量即为器身质量。在测试过程中,样品隔振结构等同于按比例缩小后的该设备的隔振结构,同理,样品质量块的质量等同于按比例缩小后的该设备的质量。
步骤S102:利用第一结构件和第二结构件,构建设备对应的包含多个隔振结构的器身隔振系统。
在具体实现步骤S102的过程中,利用第一结构件和第二结构件构建设备对应的隔振结构,进而利用多个隔振结构构建该设备对应的器身隔振系统。
可以理解的是,第一结构件可为橡胶板,第二结构件可为绝缘纸板,即通过橡胶板和绝缘纸板可构建设备(比如变压器或电抗器)对应的隔振结构。
步骤S103:确定隔振结构和样品隔振结构是否符合压强匹配关系。若符合,执行步骤S104,若不符合,重新选择样品隔振结构,并返回执行步骤S101。
在具体实现步骤S103的过程中,在后续计算所构建的器身隔振系统的隔振效率之前,样品隔振结构和所构建的隔振结构之间需要满足压强匹配关系。若样品隔振结构和隔振结构之间满足压强匹配关系,则执行后续步骤。若样品隔振结构和隔振结构之间不满足压强匹配关系,则重新获取新的样品隔振结构并返回执行步骤S101,直至样品隔振结构和隔振结构之间满足压强匹配关系。
可以理解的是,压强匹配关系的具体内容如公式(1)。
Figure BDA0002787039960000071
在公式(1)中,M为设备的质量(器身质量),A为隔振结构与设备的油箱箱底的接触面积,Asample为样品隔振结构与试验台的接触面积,Msample为样品质量块的质量。
可以理解的是,隔振结构与设备的油箱箱底的接触面积可通过该设备的设计尺寸计算得到,同理,样品隔振结构与试验台的接触面积也可通过测量得到。
为更好解释说明如何在试验台中测试该样品隔振结构,通过图2和图3示出的内容进行解释说明,需要说明的是,图2和图3仅用于举例。
参见图2,示出了本发明实施例提供的样品隔振结构的隔振原理示意图,可以理解的是,在试验台中测试的样品隔振结构可相当于一个弹簧阻尼系统。
在图2中,1为相当于样品质量块,2相当于试验台中的样品隔振结构,其中,k为系统刚度,c为系统阻尼。
参见图3,示出了本发明实施例提供的样品隔振结构的振动台测试示意图,在图3中,振动台6的表面设置有一加速度传感器3,样品隔振结构5放置在振动台6和样品质量块4的中间,样品质量块的上表面也设置有一加速度传感器3。
为更好解释说明上述关于设备的器身隔振系统的相关内容,通过图4进行解释说明,需要说明的是,图4仅用于举例。
参见图4,示出了本发明实施例提供的隔振结构与设备的连接结构示意图,在图4中,该设备为变压器,铁芯7和线圈8组成该设备的器身,绝缘纸板10放置在橡胶板11的上表面组成隔振结构9,多个隔振结构9即构成变压器的器身隔振系统,变压器的器身设置在隔振结构9的上表面。
在具体实现中,每个隔振结构9铺设在变压器的油箱内部和箱底上表面,该油箱箱底采用定位销固定隔振结构9的位置,变压器的器身主体压在隔振结构9的上表面。
可以理解的是,隔振结构9中的橡胶板11的厚度均大于等于2mm且小于等于30mm,绝缘纸板10的厚度均大于等于2mm且小于等于10mm。还可根据实际情况调整构成器身隔振系统的隔振结构9的数量,以及调整单个隔振结构的尺寸,以使器身隔振系统适应不同类型的设备。
步骤S104:基于第一材料信息和第三材料信息,以及结合第一结构件、第二结构件和样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定第二结构件的刚度。
在具体实现步骤S104的过程中,利用第三材料信息和样品质量块的质量,计算样品隔振结构的样件刚度,利用该样件刚度和第一材料信息,以及第一结构件、第二结构件和样品隔振结构之间的刚度对应关系,计算第二结构件的刚度。
步骤S105:根据隔振结构、第一材料信息、第二材料信息、第三材料信息和第二结构件的刚度,计算器身隔振系统的刚度。
在具体实现步骤S105的过程中,第一结构件为橡胶板,第二结构件为绝缘纸板,根据隔振结构、第一材料信息、第二材料信息、第三材料信息和第二结构件的刚度,利用公式(2)计算设备的器身隔振系统的刚度ksys
Figure BDA0002787039960000081
在公式(2)中,n为隔振结构(用于构建器身隔振系统)的数量,Asample为样品隔振结构与试验台的接触面积,A为隔振结构与设备的油箱箱底的接触面积,kr为第一结构件的刚度(即橡胶刚度),Ssample为样品隔振结构的橡胶的形状系数,S为第一结构件的形状系数(橡胶的形状系数),Sp为第二结构件的形状修正系数(通常取值范围在0.5~2.5之间),kp为第二结构件的刚度(即纸板刚度)。
可以理解的是,Sp与绝缘纸板所受压强和绝缘纸板的尺寸相关,即Sp由一系列样件测试并进行数据拟合得到。
步骤S106:根据器身隔振系统的刚度和设备的质量,计算器身隔振系统的隔振效率。
在具体实现步骤S106的过程中,计算得到设备的器身隔振系统的刚度后,基于器身隔振系统的刚度和设备的质量,计算器身隔振系统的隔振效率。
步骤S107:确定隔振效率大于效率阈值的器身隔振系统为最终的器身隔振系统。
在具体实现步骤S107的过程中,计算得到设备的器身隔振系统的隔振效率后,选择隔振效率大于效率阈值的器身隔振系统为该设备最终的器身隔振系统。比如,选择隔振效率大于等于75%的器身隔振系统为设备最终的器身隔振系统。
在本发明实施例中,对于不同类型的设备,计算该设备对应的器身隔振系统的隔振效率,并选择隔振效率符合要求的器身隔振系统作为最终的器身隔振系统,使所选择的器身隔振系统满足不同类型的设备的特性,从而提高隔振方案的适应性。
上述本发明实施例图1步骤S104中涉及的确定第二结构件的刚度的过程,参见图5,示出了本发明实施例提供的确定第二结构件的刚度的流程图,包括以下步骤:
步骤S501:基于第三材料信息和样品质量块的质量,计算样品隔振结构的样件刚度。
在具体实现步骤S501的过程中,基于第三材料信息和样品质量块的质量,利用公式(3)计算所述样品隔振结构的样件刚度ksample
Figure BDA0002787039960000091
在公式(3)中,Msample为样品质量块的质量,fsample为样品隔振结构的自振频率,可以理解的是,该样品隔振结构的自振频率为测试得到。
步骤S502:利用样件刚度和第一材料信息,并结合第一结构件、第二结构件和样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定第二结构件的刚度。
在具体实现步骤S502的过程中,第一结构件为橡胶板,第二结构件为绝缘纸板,基于样件刚度和第一材料信息,并利用公式(4)确定第二结构件的刚度kp
Figure BDA0002787039960000101
在公式(4)中,ksample为样件刚度,kr为第一结构件的刚度(即为橡胶刚度)。
可以理解的是,公式(4)即为第一结构件、第二结构件和样品隔振结构之间的刚度对应关系,第一结构件的刚度为测试得到。
上述本发明实施例图1步骤S106中涉及的计算器身隔振系统的隔振效率的过程,参见图6,示出了本发明实施例提供的计算隔振效率的流程图,包括以下步骤:
步骤S601:根据器身隔振系统的刚度和设备的质量,确定器身隔振系统的自振频率。
在具体实现步骤S601的过程中,根据器身隔振系统的刚度和设备的质量,利用公式(5)确定器身隔振系统的自振频率fsys
Figure BDA0002787039960000102
在公式(5)中,ksys为所述器身隔振系统的刚度,M为所述设备的质量。
步骤S602:利用自振频率和器身隔振系统的阻尼比,计算器身隔振系统的振动传递率。
在具体实现步骤S602的过程中,利用自振频率和器身隔振系统的阻尼比,利用公式(6)计算器身隔振系统的振动传递率η。
Figure BDA0002787039960000103
在公式(6)中,ζ为阻尼比,λ=2f/fsys,f为设备的工作频谱,fsys为自振频率。
也就是说,λ为设备的器身振动频率与器身隔振系统的自振频率之比,可以理解的是,器身振动频率为工作频谱的2倍,比如:工作频谱为50HZ,则器身振动频率为100HZ。
步骤S603:利用振动传递率计算器身隔振系统的隔振效率。
在具体实现步骤S603的过程中,利用振动传递率,通过公式(7)计算器身隔振系统的隔振效率ε。
ε=(1-η)×100% (7)
与上述本发明实施例提供的一种器身隔振系统的确定方法相对应,参见图7,本发明实施例还提供了一种器身隔振系统的确定装置的结构框图,该确定装置包括:获取单元701、构建单元702、判断单元703、第一确定单元704、第一计算单元705、第二计算单元706和第二确定单元707;
获取单元701,用于获取设备的质量、第一结构件的第一材料信息、第二结构件的第二材料信息、样品隔振结构的第三材料信息和样品质量块的质量,设备为变压器或电抗器。
构建单元702,用于利用第一结构件和第二结构件,构建设备对应的包含多个隔振结构的器身隔振系统。
判断单元703,用于确定隔振结构和样品隔振结构是否符合压强匹配关系,若符合,执行第一确定单元704。
第一确定单元704,用于基于第一材料信息和第三材料信息,以及结合第一结构件、第二结构件和样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定第二结构件的刚度。
第一计算单元705,用于根据隔振结构、第一材料信息、第二材料信息、第三材料信息和第二结构件的刚度,计算器身隔振系统的刚度。
在具体实现中,第一计算单元705具体用于:根据隔振结构、第一材料信息、第二材料信息、第三材料信息和第二结构件的刚度,利用公式(2)计算设备的器身隔振系统的刚度。
第二计算单元706,用于根据器身隔振系统的刚度和设备的质量,计算器身隔振系统的隔振效率。
第二确定单元707,用于确定隔振效率大于效率阈值的器身隔振系统为最终的器身隔振系统。
优选的,结合图7示出的内容,第一确定单元704包括计算模块和确定模块,各个模块的执行原理如下:
计算模块,用于基于第三材料信息和样品质量块的质量,计算样品隔振结构的样件刚度。
在具体实现中,计算模块具体用于:基于第三材料信息和样品质量块的质量,利用公式(3)计算样品隔振结构的样件刚度。
确定模块,用于利用样件刚度和第一材料信息,并结合第一结构件、第二结构件和样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定第二结构件的刚度。
在具体实现中,确定模块具体用于:基于样件刚度和第一材料信息,并利用公式(4),确定第二结构件的刚度。
优选的,结合图7示出的内容,第二计算单元706包括确定模块、第一计算模块和第二计算模块,各个模块的执行原理如下:
确定模块,用于根据器身隔振系统的刚度和所述设备的质量,确定器身隔振系统的自振频率。
在具体实现中,确定模块具体用于:根据器身隔振系统的刚度和设备的质量,利用公式(5)确定器身隔振系统的自振频率。
第一计算模块,用于利用自振频率和器身隔振系统的阻尼比,计算器身隔振系统的振动传递率。
在具体实现中,第一计算模块具体用于:利用自振频率和器身隔振系统的阻尼比,通过公式(6)计算器身隔振系统的振动传递率。
第二计算模块,用于利用振动传递率计算器身隔振系统的隔振效率。
在具体实现中,第二计算模块具体用于:利用振动传递率,通过公式(7)计算器身隔振系统的隔振效率。
优选的,本发明实施例还提供一种器身隔振系统,该器身隔振系统包括多个隔振结构,每个隔振结构由第一结构件和第二结构件组成,通过上述本发明实施例图1示出的内容,确定该器身隔振系统的隔振效率。
综上所述,本发明实施例提供一种器身隔振系统的确定方法、装置及器身隔振系统,对于不同类型的设备,确定该设备对应的器身隔振系统的隔振效率,并选择隔振效率符合要求的器身隔振系统作为最终的器身隔振系统,使所选择的器身隔振系统满足不同类型的设备的特性,提高隔振方案的适应性。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种器身隔振系统的确定方法,其特征在于,所述方法包括:
获取设备的质量、第一结构件的第一材料信息、第二结构件的第二材料信息、样品隔振结构的第三材料信息和样品质量块的质量,所述设备为变压器或电抗器;
利用所述第一结构件和所述第二结构件,构建所述设备对应的包含多个隔振结构的器身隔振系统;
确定所述隔振结构和所述样品隔振结构是否符合压强匹配关系;
若符合,基于所述第一材料信息和所述第三材料信息,以及结合所述第一结构件、所述第二结构件和所述样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定所述第二结构件的刚度;
根据所述隔振结构、所述第一材料信息、所述第二材料信息、所述第三材料信息和所述第二结构件的刚度,计算所述器身隔振系统的刚度;
根据所述器身隔振系统的刚度和所述设备的质量,计算所述器身隔振系统的隔振效率;
确定隔振效率大于效率阈值的所述器身隔振系统为最终的器身隔振系统。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一材料信息和所述第三材料信息,以及结合所述第一结构件、所述第二结构件和所述样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定所述第二结构件的刚度,包括:
基于所述第三材料信息和所述样品质量块的质量,计算所述样品隔振结构的样件刚度;
利用所述样件刚度和所述第一材料信息,并结合所述第一结构件、所述第二结构件和所述样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定所述第二结构件的刚度。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述器身隔振系统的刚度和所述设备的质量,计算所述器身隔振系统的隔振效率,包括:
根据所述器身隔振系统的刚度和所述设备的质量,确定所述器身隔振系统的自振频率;
利用所述自振频率和所述器身隔振系统的阻尼比,计算所述器身隔振系统的振动传递率;
利用所述振动传递率计算所述器身隔振系统的隔振效率。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述第三材料信息和所述样品质量块的质量,计算所述样品隔振结构的样件刚度,包括:
利用
Figure FDA0002787039950000021
并基于所述第三材料信息和所述样品质量块的质量,计算所述样品隔振结构的样件刚度ksample,其中,Msample为所述样品质量块的质量,fsample为所述样品隔振结构的自振频率。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一结构件为橡胶板,所述第二结构件为绝缘纸板,所述利用所述样件刚度和所述第一材料信息,并结合所述第一结构件、所述第二结构件和所述样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定所述第二结构件的刚度,包括:
基于所述样件刚度和所述第一材料信息,并利用
Figure FDA0002787039950000022
确定所述第二结构件的刚度kp,其中,ksample为样件刚度,kr为所述第一结构件的刚度。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一结构件为橡胶板,所述第二结构件为绝缘纸板,所述根据所述隔振结构、所述第一材料信息、所述第二材料信息、所述第三材料信息和所述第二结构件的刚度,计算所述器身隔振系统的刚度,包括:
根据所述隔振结构、所述第一材料信息、所述第二材料信息、所述第三材料信息和所述第二结构件的刚度,利用
Figure FDA0002787039950000023
计算所述器身隔振系统的刚度ksys,其中,n为所述隔振结构的数量,Asample为所述样品隔振结构与试验台的接触面积,A为所述隔振结构与所述设备的油箱箱底的接触面积,kr为所述第一结构件的刚度,Ssample为所述样品隔振结构的橡胶的形状系数,S为所述第一结构件的形状系数,Sp为所述第二结构件的形状修正系数,kp为所述第二结构件的刚度。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述器身隔振系统的刚度和所述设备的质量,确定所述器身隔振系统的自振频率,包括:
根据所述器身隔振系统的刚度和所述设备的质量,利用
Figure FDA0002787039950000031
确定所述器身隔振系统的自振频率fsys,其中,ksys为所述器身隔振系统的刚度,M为所述设备的质量。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述利用所述自振频率和所述器身隔振系统的阻尼比,计算所述器身隔振系统的振动传递率,包括:
利用所述自振频率和所述器身隔振系统的阻尼比,通过
Figure FDA0002787039950000032
计算所述器身隔振系统的振动传递率η,ζ为所述阻尼比,λ=2f/fsys,f为所述设备的工作频谱,fsys为所述自振频率;
相应的,所述利用所述振动传递率计算所述器身隔振系统的隔振效率,包括:
利用所述振动传递率,通过ε=(1-η)×100%,计算所述器身隔振系统的隔振效率ε。
9.一种器身隔振系统的确定装置,其特征在于,所述装置包括:
获取单元,用于获取设备的质量、第一结构件的第一材料信息、第二结构件的第二材料信息、样品隔振结构的第三材料信息和样品质量块的质量,所述设备为变压器或电抗器;
构建单元,用于利用所述第一结构件和所述第二结构件,构建所述设备对应的包含多个隔振结构的器身隔振系统;
判断单元,用于确定所述隔振结构和所述样品隔振结构是否符合压强匹配关系,若符合,执行第一确定单元;
所述第一确定单元,用于基于所述第一材料信息和所述第三材料信息,以及结合所述第一结构件、所述第二结构件和所述样品隔振结构之间的刚度对应关系,确定所述第二结构件的刚度;
第一计算单元,用于根据所述隔振结构、所述第一材料信息、所述第二材料信息、所述第三材料信息和所述第二结构件的刚度,计算所述器身隔振系统的刚度;
第二计算单元,用于根据所述器身隔振系统的刚度和所述设备的质量,计算所述器身隔振系统的隔振效率;
第二确定单元,用于确定隔振效率大于效率阈值的所述器身隔振系统为最终的器身隔振系统。
10.一种器身隔振系统,其特征在于,所述器身隔振系统包括多个隔振结构,每个所述隔振结构由第一结构件和第二结构件组成,利用上述权利要求1至权利要求8中任一所述的器身隔振系统的确定方法,确定所述器身隔振系统的隔振效率。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113309812A (zh) * 2021-05-13 2021-08-27 中国电子工程设计院有限公司 一种隔振系统的质心控制方法和装置及设备
CN113553743A (zh) * 2021-07-29 2021-10-26 西安西电变压器有限责任公司 一种变压器铁心接缝磁致伸缩特性等效计算方法和装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1774510A2 (en) * 2004-08-02 2007-04-18 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Active/passive distributed absorber for vibration and sound radiation control
US20090294234A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Design, Imaging & Control, Inc. Adjustable vibration isolation and tuned mass damper systems
JP2013061042A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Mitsubishi Electric Corp 振動絶縁装置
CN103047336A (zh) * 2012-12-25 2013-04-17 重庆市电力公司电力科学研究院 基于复合式隔振装置的结构传声控制方法
CN105512373A (zh) * 2015-11-30 2016-04-20 许继集团有限公司 一种低噪变压器的设计方法
CN106558302A (zh) * 2015-09-29 2017-04-05 国网智能电网研究院 一种声源设备降噪方法
US20170124293A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Synopsys, Inc. Atomic structure optimization
CN110805647A (zh) * 2019-10-24 2020-02-18 绍兴建元电力集团有限公司大兴电力承装分公司 一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置及设计方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1774510A2 (en) * 2004-08-02 2007-04-18 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Active/passive distributed absorber for vibration and sound radiation control
US20090294234A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Design, Imaging & Control, Inc. Adjustable vibration isolation and tuned mass damper systems
JP2013061042A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Mitsubishi Electric Corp 振動絶縁装置
CN103047336A (zh) * 2012-12-25 2013-04-17 重庆市电力公司电力科学研究院 基于复合式隔振装置的结构传声控制方法
WO2014101481A1 (zh) * 2012-12-25 2014-07-03 国家电网公司 基于复合式隔振装置的结构传声控制方法
CN106558302A (zh) * 2015-09-29 2017-04-05 国网智能电网研究院 一种声源设备降噪方法
US20170124293A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Synopsys, Inc. Atomic structure optimization
CN105512373A (zh) * 2015-11-30 2016-04-20 许继集团有限公司 一种低噪变压器的设计方法
CN110805647A (zh) * 2019-10-24 2020-02-18 绍兴建元电力集团有限公司大兴电力承装分公司 一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置及设计方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴祺等: "一款室内变压器双层隔振装置的原理、设计与实验", 《四川理工学院学报(自然科学版)》, vol. 29, no. 05, pages 63 - 66 *
杨龙宇;高芳清;: "基于双层隔振系统理论的隔振地基研究", 四川水泥, no. 05, pages 333 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113309812A (zh) * 2021-05-13 2021-08-27 中国电子工程设计院有限公司 一种隔振系统的质心控制方法和装置及设备
CN113309812B (zh) * 2021-05-13 2023-02-17 中国电子工程设计院有限公司 一种隔振系统的质心控制方法和装置及设备
CN113553743A (zh) * 2021-07-29 2021-10-26 西安西电变压器有限责任公司 一种变压器铁心接缝磁致伸缩特性等效计算方法和装置
CN113553743B (zh) * 2021-07-29 2023-08-11 西安西电变压器有限责任公司 一种变压器铁心接缝磁致伸缩特性等效计算方法和装置

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