刚度-阻尼-质量分布对CFRP板架式筏架减振性能影响分析

马 磊，张锦光，李弋文，邓 伟

(武汉理工大学 机电工程学院，湖北 武汉 430070)

隔振装置能够有效降低舰船的机械噪声，其中浮筏隔振系统能够有效控制振动能量在系统中的传递，大幅减少动力装置产生的振动和噪声，以其安装空间小，浮筏结构设计方式灵活等特点被广泛应用于舰艇的动力设备隔振中[1-2]。

如图1所示，浮筏隔振系统由上层隔振器、筏架、下层隔振器和基座组成。其中机组设备通过上层隔振器与筏架弹性连接，筏架再通过下层隔振器与基座弹性连接。浮筏隔振系统的减振性能受多方面因素影响，主要有隔振器的刚度、阻尼，中间筏架质量、刚度、阻尼以及基座的弹性等[3]。随着舰船设备的多样化，对筏架的综合性能要求也越来越高，在保证隔振性能的情况下，传统金属筏架质量也相应地增加，从而加重了舰船的负载。

图1 浮筏隔振系统示意图

在被动隔振方面，筏架的隔振性能通常从两个方向进行优化：一是筏架结构的设计，二是新型材料的应用。

筏架结构主要有板架式、桁架式、摇篮式和周期结构式。司贵海等[4]提出了一种新型的间断肋式筏架结构，与传统浮筏相比其隔振性能更优越，特别是在中高频段具有突出效果。陈斌等[5]研究了三韧带手性周期结构的振动带隙特性，结果显示当振动频率处于结构的带隙范围内时，手性结构具有良好的振动衰减特性。黎上达等[6]分析了板架式筏架的高度、长宽比、腹板数目对浮筏隔振系统隔振效果的影响，结果表明调整结构几何参数可以改变其固有频率从而有效避开机械设备的激振频率。……