一种用于动力传动系统的橡胶隔振器优化设计研究

刘文玺，周其斗

(海军工程大学 舰船工程系，湖北武汉 430033)

一种用于动力传动系统的橡胶隔振器优化设计研究

刘文玺，周其斗

(海军工程大学 舰船工程系，湖北武汉 430033)

研究并设计一种橡胶隔振器，以减弱动力传动系统对船体的作用力。分析系统的工作原理，建立系统的动力学分析模型，得到系统的初始参数。氯丁橡胶的材料特性用Mooney-Rivlin模型描述，模型的系数C01和C10由橡胶材料的静态特性试验得到。根据动力传动系统的实际状态，设计隔振器的基本尺寸、基本参数，在此基础上，设计优化算法，其中，变量是螺栓预紧力、橡胶元件的尺寸、连接板之间的距离、橡胶和金属材料的最大VON MISES应力，目标函数是隔振器的刚度，数值仿真计算采用的是非线性有限元法，最后确定了满足隔振和使用要求、结构形式最优的隔振器。

橡胶隔振器；优化算法；Mooney-Rivlin模型；非线性；有限元法

0 引 言

传统的一些船用旋转设备，如螺旋桨、尾轴、推力轴承所组成的一套旋转设备，通常由振源、转动构件、弹性构件、传力结构、壳体组成，振源产生静力和脉动力，脉动力由振源，经转动构件、弹性构件、传力结构传递给了设备的壳体，最终通过壳体作用到船体基座和船体，引起船体振动[1–3]。为了减小传递到船体的激振力，以减弱振动，研究在传力结构和壳体之间安装隔振器，使壳体或船体基座之前的所有结构得到整体隔振。随着舰艇隐身性要求的提高，很多船用旋转设备都应该采取上述隔振……