弹性限位浮筏隔振系统的动力学建模与算法

温建明，冯 奇

（同济大学航空航天与力学学院，上海200092）

弹性限位浮筏隔振系统的动力学建模与算法

温建明，冯 奇

（同济大学航空航天与力学学院，上海200092）

文章从接触动力学的角度，建立多自由度多弹性限位浮筏隔振系统的动力学模型，采用人工神经网络算法用于判别限位器的接触状态。实例分析指出，神经网络算法接触判别的时间大大缩短，接触计算得以实现。得出了对工程有指导意义的结论：限位器单向约束时，筏体和设备的最大位移与限位器之间存在最优间隙。限位器双向约束时，筏体的最大位移与限位器之间存在最优间隙，而设备的最大位移随着限位器的间隙增大而增大。限位器间隙对系统的影响与限位器的约束状态有关。

浮筏；弹性限位；人工神经网络

1 引 言

含有限位器的浮筏隔振系统的抗冲击研究是一个涉及到非线性动力学，多自由度非线性系统建模、多刚体动力学、计算机仿真和优化等多种学科大分析计算问题。目前，国内外的研究比较集中在理论研究和试验研究相结合[1-2]。带限位器的浮筏系统在受到冲击作用时，限位器与设备之间的接触状态随着系统的振动会发生变化，这样就必须采用接触动力学模型描述，考虑撞击时间以及接触力。目前，对弹性限位器进行的非线性动力学研究主要都集中在单自由度系统[3-6]，对实际问题分析时主要借助于数值算法。Pfeiffer[7-8]建议采用拉格朗日乘子，将接触力预先乘入相应的雅可比矩阵，加在无接触的动力学方程上，并归之于LCP问题。……