偏心激励下的非对称双层隔振系统的功率流特性研究

                                       奚鹰，王鑫，张攀，陈哲

                              (同济大学 机械与能源工程学院，上海201804)

为了研究偏心激励下非对称双层隔振系统的功率流特性，建立了在偏心激励下，基座简化为梁的4自由度非对称双层隔振柔性系统的动力学模型。通过对其实例的数值分析和计算，得到了输出功率流的频率谱曲线，并通过研究不对称参数对功率流响应的影响，得出了对应不同位置的偏心激励应采用不同的不对称参数使系统传递的功率流最低的结论。

    振动系统的功率流分析理论从能量传输的角度研究振动问题，在隔振效果评估方面更加科学合理，因而越来越受到振动工程界的重视［1-2］。文献［3］、［4］研究了单支承输入以无限均质梁、板构件为基础的简单隔振系统的功率流和导纳近似表达式。文献［5］对具有中间质量结构振动功率流的传递特性进行了研究。但这些研究大多都是基于隔振器对称布置或激励通过质心的对称系统，关于隔振器非对称布置的研究较少。文献［6］分析了单层非对称隔振系统在偏心力作用下的功率流特性，指出在高频振动下，偏心激励的作用将严重地影响隔振系统的效率，但未对偏心程度及不对称程度的影响作进一步的研究。因此对偏心激励下双层非对称隔振系统的功率流特性进行探讨，寻找振动系统偏心程度及不对称程度对振动传递的影响，具有重要意义。

1双层柔性隔振系统的建模

1.1隔振系统简图

如图1(a) 所示，将基础简化为柔性梁的无阻尼双层隔振系统中，4个自由度x11，x12，x21，x22分别位于隔振弹簧与刚体的连接处，设各自由度只在x方向上发生位移，在y方向上无位移，且弹簧力只沿x方向。图中α，β分别是弹簧距刚体质量块m1，m2的质心距离的不对称系数；γ是简谐激励力的偏心系数；弹簧中心相距L。由于将基础看作两端固定的柔性梁，故基础在弹簧安装处各有一个位移：u1和u2［7］。

图1隔振系统及其子系统简图

如图1(b) 所示，整个系统可以看作是3个子系统相互作用的集合，可以看出各子系统的受力情。。。。。。

作者简介：奚鹰（1957—），男，上海人，同济大学教授，博士，主要研究方向为机械设计。

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