新型轻质阻尼基座设计与隔振性能研究

刘瑞霞 裴东亮 王育人

∗(中国科学院力学研究所，北京100190)

†(中国科学院大学工程科学学院，北京100049)

舰船设备常用隔振器或隔振系统安装在与船体连接的基座上进行隔振[1-2]，这是因为机械设备运转过程中产生的振动除了直接辐射空气噪声外，很大一部分会通过基座传递给船体，是船体辐射噪声的重要来源之一[3]。这些噪声不仅会加重海洋噪声污染，危害人类和动物的健康，而且降低了舰船的稳定性和隐身性，所以对机械设备振动进行隔振处理具有重要的现实意义。目前，船用设备基座的隔振器主要有单层隔振系统(稳定性差)、双层隔振系统(中间质量过多)、浮筏隔振系统(多个不同设备一起隔振)。这些隔振系统增加了结构复杂度和重量[3-4]，并且当设备激励频率等于或低于系统共振频率时，这些隔振系统会失效[3]。同时，船上常用的基座多为金属材料：铸铁、铸钢、铝制合金钢等，重量大，阻尼小，隔振性能不能满足工况需求[5-6]。另外，广泛应用于航空、车辆等领域的隔振技术研究，如准零刚度隔振技术和反共振技术[7]、钢丝绳隔振器[8]、精密仪器和设备的非线性隔振器[9]、磁流变阻尼器应用在整星隔振平台研究[10]、弹性梁弯曲振动隔振研究[11]等在频段和隔振性能上不断提高，但这些研究大多还未聚焦到舰船机械设备隔振基座的应用上。因此，研究轻质宽频的高强度阻尼基座进行直接隔振具有重要的意义。

复合材料结构由于具有高的比强度、比刚度和阻尼性能等优点，可用于隔振基座的设计与应用，但复合材料基座目前仍处在研究探索阶段[12-13]。……