CN114087311B - 一种圆柱壳振动半主动控制的装置 - Google Patents

一种圆柱壳振动半主动控制的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114087311B
CN114087311B CN202111387090.0A CN202111387090A CN114087311B CN 114087311 B CN114087311 B CN 114087311B CN 202111387090 A CN202111387090 A CN 202111387090A CN 114087311 B CN114087311 B CN 114087311B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylindrical
elastic plate
shell
laminated elastic
vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111387090.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114087311A (zh
Inventor
孙瑶
叶家志
王之昊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University of Science and Technology
Original Assignee
Jiangsu University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University of Science and Technology filed Critical Jiangsu University of Science and Technology
Priority to CN202111387090.0A priority Critical patent/CN114087311B/zh
Publication of CN114087311A publication Critical patent/CN114087311A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114087311B publication Critical patent/CN114087311B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/022—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using dampers and springs in combination
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/046—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means using combinations of springs of different kinds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种圆柱壳振动半主动控制的装置，包括：作动器、第一圆柱形层合弹性板套；第一圆柱形层合弹性板套套接在圆柱壳上；作动器设置在第一圆柱形层合弹性板套上；圆柱形吸振外壳、减震器、第二圆柱形层合弹性板套；第二圆柱形层合弹性板套套接在圆柱壳上，表面设有阻尼层；圆柱形吸振外壳内壁从内向外依次设有层合弹性板层、阻尼层；圆柱形吸振外壳通过减震器套接在第二圆柱形层合弹性板套上；减震器均匀分布在第二圆柱形层合弹性板套与圆柱形吸振外壳之间，一端与第二圆柱形层合弹性板套的阻尼层连接，另一端与圆柱形吸振外壳的阻尼层连接。本发明提升了振动控制效果，降低了控制成本。

Description

一种圆柱壳振动半主动控制的装置
技术领域
本发明涉及回转结构振动控制技术领域，具体涉及一种圆柱壳振动半主动控制的装置。
背景技术
圆柱壳在工程实际中具有广泛的运用，特别是船舶与海洋工程、石油化工领域，往复泵的抽吸作用、节流阀的节流作用和流体扰动作用往往会导致圆柱壳的振动，圆柱壳长时间的振动会导致圆柱壳接头处松动或者脱焊，严重的甚至会导致圆柱壳的疲劳损伤或者破裂，进而对生产造成较大的安全隐患，另外，圆柱壳振动也会产生辐射噪声，这些噪声污染会对人们的听觉产生不利影响。因此，圆柱壳的振动也备受工程技术人员的关注。
圆柱壳振动控制方法较多，按照是否需要力源分为主动控制和被动控制方法，其控制效果各不相同，各有其优缺点。主动控制需要力源，相比被动控制，主动控制具有对被控制对象频率变化适应性强的优点，控制频率范围较大，能够根据圆柱壳振动频率的变化主动调节激励力的大小，但是也有其缺点，特别是高频振动，主动控制所需的控制力源较大，从而导致主动控制作动器的质量较大，对圆柱壳产生了很大的附载，并且需要安装多个主动控制作动器，维护费用较高。被动控制不需要外界施加力源，被动控制中最常用的是动力吸振器，动力吸振器安装简单，操作方便，成本相对较低，在特定频率范围内能够取得较好的振动控制效果，但是也有其缺点，动力吸振器不能适应被控对象频率变化，同一型号动力吸振器只能在特定频段起到控制作用，并且需要多个动力吸振器同时使用，同时，动力吸振器上需要较大质量块，这样会导致圆柱壳的附载过大，从而对圆柱壳产生不利影响。
发明内容
本发明提供了一种圆柱壳振动半主动控制的装置，以解决现有技术中圆柱壳振动控制中主动控制高频振动所需力源质量较大、被动控制对频率变化适应性差的问题。
本发明提供了一种圆柱壳振动半主动控制的装置，包括：作动器组件、圆柱形动力吸振器组件；所述作动器组件、圆柱形动力吸振器组件，交替间隔的布置于圆柱壳外表面；
所述作动器组件包括：作动器、第一圆柱形层合弹性板套；
所述第一圆柱形层合弹性板套套接在圆柱壳上；所述作动器设置在所述第一圆柱形层合弹性板套上；
所述圆柱形动力吸振器组件包括：圆柱形吸振外壳、减震器、第二圆柱形层合弹性板套；
所述第二圆柱形层合弹性板套套接在圆柱壳上，表面设有阻尼层；所述圆柱形吸振外壳内壁从内向外依次设有阻尼层、层合弹性板层；所述圆柱形吸振外壳通过所述减震器套接在所述第二圆柱形层合弹性板套上；所述减震器均匀分布在所述第二圆柱形层合弹性板套与圆柱形吸振外壳之间，一端与所述第二圆柱形层合弹性板套的阻尼层连接，另一端与所述圆柱形吸振外壳的阻尼层连接。
进一步地，所述减震器在同一竖直平面内设有四个，两个所述减震器水平对称设置，两个所述减震器垂直对称设置。
进一步地，所述减震器为弹簧。
进一步地，所述减震器包括弹簧、液压杆；所述弹簧的一端与所述圆柱形吸振外壳的阻尼层连接，所述弹簧的另一端与所述液压杆的一端连接，所述液压杆的另一端与所述第二圆柱形层合弹性板套的阻尼层铰接。
进一步地，所述减震器包括第一弹簧、第二弹簧、液压杆；所述第一弹簧的一端与所述圆柱形吸振外壳的阻尼层连接，所述第一弹簧的另一端与所述液压杆的一端连接，所述液压杆的另一端与所述第二弹簧的一端连接，所述第二弹簧的另一端与所述第二圆柱形层合弹性板套的阻尼层铰接。
进一步地，所述第一圆柱形层合弹性板套、第二圆柱形层合弹性板套、圆柱形吸振外壳均有两个半壳相互拼接而成。
进一步地，所述第一圆柱形层合弹性板套、第二圆柱形层合弹性板套、圆柱形吸振外壳的层合弹性板层均为四层，从内至外各层的铺设角度为：60°、120°、90°、60°。
本发明的有益效果：
本发明不再需要多个主动控制的作动器或者被动控制的动力吸振器，而仅需要一个主动控制作动器和一个被动控制圆柱形动力吸振器即可实现；本发明克服了现有主动控制高频振动所需的力源质量较大的缺点，利用了主动控制对频率变化适应性强的优点；同时克服了被动控制对频率变化适应性差和附载质量较大的缺点，利用了被动控制在特定频段控制效果好的优点，即兼并了主动控制和被动控制方法的优点，克服了其各自的缺点，进而提升了振动控制效果，降低了控制成本。作动器的型号可根据振动测试结果灵活选择；作动器和圆柱壳之间用圆柱形层合弹性板弹性连接，与刚性连接相比，可改变振动传递路径，进而提高减振效果；作动器处的圆柱形层合弹性板与普通均质板相比可以减轻质量，降低圆柱壳的负载。圆柱形动力吸振器包括两个圆柱形层合弹性板，层合弹性板具有较好的韧性，在提供较轻质量的同时可以对多阶振动模态进行耦合，扩展了高频振动的控制范围；圆柱形动力吸振器包括两层自由阻尼层，对圆柱壳的振动能够起到能量二次耗散作用，减振效果更优；圆柱形吸振外壳在最外层，可根据需要随时改变圆柱形吸振外壳的大小；圆柱形吸振外壳与圆柱形层合弹性板之间通过减震器连接，减震器是由两端的弹簧和和中间的液压杆组成，这种结构与单独的使用液压杆或者弹簧相比，可以将中间支撑结构的刚度调节到更加合适的范围，使其在满足静态支撑刚度的同时提高了减振效果。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明具体实施例的立体视图；
图2为本发明具体实施例的横向截面示意图；
图3为本发明具体实施例的左视图；
图4为本发明具体实施例的层合弹性板截面图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域技术人员在没有作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。
本发明实施例提供一种圆柱壳振动半主动控制的装置，包括：作动器组件、圆柱形动力吸振器组件；作动器组件、圆柱形动力吸振器组件，交替间隔的布置于圆柱壳外表面；
图1中，在进行圆柱壳振动控制之前，用加速度传感器测量圆柱壳1正常工作时振动频率，根据振动频率选择作动器组件和圆柱形动力吸振器组件的大小。
作动器组件包括：作动器2、第一圆柱形层合弹性板套3；
第一圆柱形层合弹性板套3套接在圆柱壳1上；作动器2设置在第一圆柱形层合弹性板套3上；
在圆柱壳1中低频振动幅度较大的位置布置作动器组件，其通过施加夹紧力对圆柱壳1的中低频振动进行控制。
圆柱形动力吸振器组件包括：圆柱形吸振外壳4、减震器5、第二圆柱形层合弹性板套6；
第二圆柱形层合弹性板套6套接在圆柱壳1上，表面设有阻尼层61；圆柱形吸振外壳4内壁从内向外依次设有阻尼层42、层合弹性板层41；
第一圆柱形层合弹性板套3、第二圆柱形层合弹性板套6、圆柱形吸振外壳4均有两个半壳相互拼接而成；
圆柱形吸振外壳4通过减震器5套接在第二圆柱形层合弹性板套6上；减震器均匀分布在第二圆柱形层合弹性板套6与圆柱形吸振外壳4之间，减震器在同一竖直平面内设有四个，两个减震器水平对称设置，两个减震器垂直对称设置，减震器包括第一弹簧51、第二弹簧52、液压杆53；第一弹簧51的一端与圆柱形吸振外壳的阻尼层42连接，第一弹簧51的另一端与液压杆53的一端连接，液压杆53的另一端与第二弹簧52的一端连接，第二弹簧52的另一端与第二圆柱形层合弹性板套的阻尼层61铰接；
圆柱形动力吸振器正常工作时对圆柱壳1的高频弯曲振动或者纵向振动进行控制，并且可以通过圆柱形吸振外壳的层合弹性板层41和第二圆柱形层合弹性板套6对多阶振动模态进行耦合，扩展高频振动的控制范围。
第一圆柱形层合弹性板套3、第二圆柱形层合弹性板套6、圆柱形吸振外壳的层合弹性板层41均为四层，从内至外依次为第一层7、第二层8、第三层9、第四层10，各层的铺设角度为：60°、120°、90°、60°；亦可为60°、90°、120°、60°。
在圆柱壳1正常工作时，圆柱形动力吸振器对高频段振动进行控制，当出现中低频振动时，主动控制作动器2启动工作，待中低频振动消失后，主动控制作动器停止工作。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (7)

1.一种圆柱壳振动半主动控制的装置，其特征在于，包括：作动器组件、圆柱形动力吸振器组件；所述作动器组件、圆柱形动力吸振器组件，交替间隔的布置于圆柱壳外表面；
所述作动器组件包括：作动器、第一圆柱形层合弹性板套；
所述第一圆柱形层合弹性板套套接在圆柱壳上；所述作动器设置在所述第一圆柱形层合弹性板套上；
所述圆柱形动力吸振器组件包括：圆柱形吸振外壳、减震器、第二圆柱形层合弹性板套；
所述第二圆柱形层合弹性板套套接在圆柱壳上，表面设有阻尼层；所述圆柱形吸振外壳内壁从内向外依次设有阻尼层、层合弹性板层；所述圆柱形吸振外壳通过所述减震器套接在所述第二圆柱形层合弹性板套上；所述减震器均匀分布在所述第二圆柱形层合弹性板套与圆柱形吸振外壳之间，一端与所述第二圆柱形层合弹性板套的阻尼层连接，另一端与所述圆柱形吸振外壳的阻尼层连接。
2.如权利要求1所述的圆柱壳振动半主动控制的装置，其特征在于，所述减震器在同一竖直平面内设有四个，两个所述减震器水平对称设置，两个所述减震器垂直对称设置。
3.如权利要求1或2所述的圆柱壳振动半主动控制的装置，其特征在于，所述减震器为弹簧。
4.如权利要求1或2所述的圆柱壳振动半主动控制的装置，其特征在于，所述减震器包括弹簧、液压杆；所述弹簧的一端与所述圆柱形吸振外壳的阻尼层连接，所述弹簧的另一端与所述液压杆的一端连接，所述液压杆的另一端与所述第二圆柱形层合弹性板套的阻尼层铰接。
5.如权利要求1或2所述的圆柱壳振动半主动控制的装置，其特征在于，所述减震器包括第一弹簧、第二弹簧、液压杆；所述第一弹簧的一端与所述圆柱形吸振外壳的阻尼层连接，所述第一弹簧的另一端与所述液压杆的一端连接，所述液压杆的另一端与所述第二弹簧的一端连接，所述第二弹簧的另一端与所述第二圆柱形层合弹性板套的阻尼层铰接。
6.如权利要求1所述的圆柱壳振动半主动控制的装置，其特征在于，所述第一圆柱形层合弹性板套、第二圆柱形层合弹性板套、圆柱形吸振外壳均有两个半壳相互拼接而成。
7.如权利要求1或6所述的圆柱壳振动半主动控制的装置，其特征在于，所述第一圆柱形层合弹性板套、第二圆柱形层合弹性板套、圆柱形吸振外壳的层合弹性板层均为四层，从内至外各层的铺设角度为：60°、120°、90°、60°。
CN202111387090.0A 2021-11-22 2021-11-22 一种圆柱壳振动半主动控制的装置 Active CN114087311B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111387090.0A CN114087311B (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种圆柱壳振动半主动控制的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111387090.0A CN114087311B (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种圆柱壳振动半主动控制的装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114087311A CN114087311A (zh) 2022-02-25
CN114087311B true CN114087311B (zh) 2023-05-30

Family

ID=80302752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111387090.0A Active CN114087311B (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种圆柱壳振动半主动控制的装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114087311B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3350588B2 (ja) * 1994-01-18 2002-11-25 科学技術振興事業団 円筒殻の圧電アクチュエータによる振動制御方法及びそのための装置
JPH08309083A (ja) * 1995-05-18 1996-11-26 Sanyo Electric Co Ltd ドラム式洗濯機
JP3229201B2 (ja) * 1995-06-07 2001-11-19 三菱重工業株式会社 配管制振装置
CN102425244A (zh) * 2011-10-19 2012-04-25 沈阳建筑大学 多向多频率调谐质量阻尼器
CN204213246U (zh) * 2014-11-10 2015-03-18 长安大学 一种频率可调的管道动力吸振器
CN105972370B (zh) * 2016-05-27 2018-10-26 哈尔滨工程大学 一种新型变刚度半主动管路吸振器

Also Published As

Publication number Publication date
CN114087311A (zh) 2022-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2556006C (en) Method and apparatus for damping vibrations in a motion simulation platform
CN206972817U (zh) 一种弹簧‑空气减震器
CN110939679B (zh) 一种半主动隔振系统
CN101725660A (zh) 高频解耦型活塞式磁流变阻尼器
CN105715915B (zh) 一种纺织机的减震座
CN208089677U (zh) 一种具有缓冲功能的油缸托架
CN109869439B (zh) 一种新型Stewart减振器
CN104295659A (zh) 振动吸收装置
CN114087311B (zh) 一种圆柱壳振动半主动控制的装置
KR102178278B1 (ko) 배관용 제진 장치
CN116517132A (zh) 一种可调长度的自复位黏滞阻尼器
JP6247870B2 (ja) 減震装置
RU2537053C2 (ru) Гидравлически демпфирующая опора
CN207961392U (zh) 减振器和工程车辆
KR101524855B1 (ko) 고감쇠 고무 댐퍼가 부착된 실린더형 제진장치
US10024382B2 (en) Apparatus for damping machining vibrations
EP0870663A3 (de) Hydraulische Schwingungsdämpferanordnung
CN110701241A (zh) 一种液压式低频吸隔振器
CN220796442U (zh) 一种降噪变压器减震器装置
CN217328261U (zh) 一种液体阻尼弹簧减振器
CN217355369U (zh) 一种真空镀膜机的降噪机构
CN216198902U (zh) 泵体减震结构
JPH05501442A (ja) 能動的蓄圧器式振動吸収システム
CN106949187A (zh) 一种发动机减震器
CN213615568U (zh) 一种车床用防震装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant