本书紧密结合工程应用，系统介绍了含惯容器的隔振系统动力学特性分析方法及惯容器的具体应用与探索。首先，分别介绍了隔振器技术、传统隔振技术及ISD隔振技术的研究概况；其次，开展了惯容器动力学特性及模型探索，揭示了惯容器的本质；第三，基于惯容器的动力学特性，从理论上推导了含惯容器的单层隔振系统的动力学特性，并且结合试验验证了理论推导的正确性；第四，推导了含惯容器的双层及多层隔振系统的动力学特性，并且结合工
程实际，以某柴油发电机组为对象，给出了双层及多层隔振系统的计算算例；第五，基于某柴油发电机组，详细设计、校核及优化了惯容—橡胶复合隔振器结构，并且将其应用于柴油发电机组隔振，分析了柴油发电机组的动力学特性；第六，探索了惯容器在船海领域的其他应用，设计了几种应用于船海领域的减摇、减振设备。本书可作为从事船舶与海洋工程、动力工程领域隔振设计及振动控制、含惯容器系统设计与分析的科研人员和技术人员的参考资料，也可以作为船舶与海洋工程等专业研究生的教学参考书。
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前言0
第1章 绪论11.1 研究背景和意义1
1.2 隔振器技术概述2
1.3 传统隔振技术概述21.3.1 单层隔振技术3
1.3.2 双层隔振技术3
1.3.3 浮筏隔振技术4
1.4 惯容器及ISD隔振技术概述5
参考文献6
第2章 惯容器动力学特性与模型探索92.1 惯容器动力学特性92.1.1 含惯容器的机电类比关系9
2.1.2 含惯容器的机械阻抗理论9
2.2 机械式平动惯容器112.2.1 齿轮齿条惯容器11
2.2.2 滚珠丝杠式惯容器12
2.2.3 位移放大式惯容器14
2.3 流体式平动惯容器152.3.1 液压马达式惯容器15
2.3.2 液力发生器式惯容器15
2.3.3 液力式惯容器16
2.4 扭转式惯容器162.4.1 扭转式惯容器的定义与原理16
2.4.2 两种典型扭转式惯容器17
2.5 惯容器的本质17
2.6 本章小结18
参考文献18
第3章 含惯容器的单层隔振系统动态性能分析203.1 ISD隔振系统的阻抗特性20
3.2 惯容器对隔振系统动态特性的影响213.2.1 惯容器并联系统21
3.2.2 惯容器串联系统24
3.3 单层ISD隔振系统试验方法263.3.1 振动试验系统与设备26
3.3.2 试验工况及步骤27
3.4 单层ISD隔振系统试验结果分析283.4.1 惯容器非线性动力学分析28
3.4.2 惯质系数分析29
3.4.3 加速度分析30
3.4.4 传递率分析32
3.5 本章小结33
参考文献33
第4章 含惯容器的多层隔振系统动态性能分析354.1 惯容器对双层隔振系统动态特性的影响354.1.1 双层ISD隔振系统固有频率分析35
4.1.2 双层ISD隔振系统强迫振动分析39
4.2 惯容器对多层隔振系统动态性能的影响414.2.1 多层ISD隔振系统固有频率分析41
4.2.2 多层ISD隔振系统强迫振动分析43
4.3 双层ISD隔振系统计算实例444.3.1 不同刚度条件下惯容器对双层隔振系统的影响45
4.3.2 接地惯容器对双层隔振系统的影响52
4.4 三层ISD隔振系统算例分析52
4.5 本章小结55
参考文献55
第5章 惯容-橡胶复合隔振器产品设计与校核分析565.1 惯容-橡胶复合隔振器设计基础与对象565.1.1 Ⅱ-ISD隔振系统分析56
5.1.2 惯容-橡胶复合隔振器设计对象57
5.2 惯容器中滚珠丝杠副选型设计575.2.1 滚珠丝杠副的滚道选型58
5.2.2 滚珠丝杠副的循环方式选型58
5.3 惯容器中滚珠丝杠副尺寸设计595.3.1 惯容器公称直径设计59
5.3.2 惯容器导程设计59
5.3.3 惯容器其他几何参数计算59
5.4 滚珠丝杠式惯容器承载能力计算605.4.1 惯容器轴向额定静、动载荷计算60
5.4.2 惯容器使用寿命计算63
5.4.3 惯容器轴向刚度计算64
5.5 复合隔振器其他部件的设计计算665.5.1 飞轮的设计66
5.5.2 轴承的选用67
5.5.3 顶盖和底座的设计68
5.5.4 橡胶金属复合件的设计68
5.5.5 贯穿螺栓的设计70
5.6 惯容-橡胶复合隔振器的建模与有限元前处理715.6.1 惯容-橡胶复合隔振器的三维建模71
5.6.2 惯容-橡胶复合隔振器有限元建模74
5.7 惯容-橡胶复合隔振器模态分析75
5.8 惯容-橡胶复合隔振器力学性能仿真分析775.8.1 惯容结构仿真分析77
5.8.2 橡胶部分仿真分析82
5.9 本章小结84
参考文献85
第6章 惯容-橡胶复合隔振器摩擦惯质系数研究及其结构优化设计866.1 滚珠-滚道接触点的滑动差动速度866.1.1 滚珠与滚道之间坐标系的建立86
6.1.2 滚珠上接触点的运动88
6.1.3 螺母侧接触点的运动89
6.1.4 丝杠侧接触点的运动89
6.1.5 接触点的相对滑动速度89
6.2 惯容器滚珠与滚道之间的摩擦效率906.2.1 滚珠与滚道接触面应力90
6.2.2 滚珠与滚道接触面摩擦力矩92
6.2.3 滚珠与滚道的滑动摩擦效率93
6.2.4 滚珠与滚道的滚动摩擦效率93
6.3 摩擦惯质系数导出及试验分析936.3.1 摩擦惯质系数导出93
6.3.2 考虑摩擦的惯质系数试验验证93
6.3.3 滚珠丝杠副几何参数评估95
6.4 惯容-橡胶复合隔振器的优化数学模型976.4.1 设计变量97
6.4.2 约束条件97
6.4.3 目标函数99
6.5 综合优化分析1006.5.1 隔振效果之间的权重分析100
6.5.2 两类目标函数之间的权重分析101
6.6 本章小结102
参考文献103
第7章 惯容-橡胶复合隔振器静、动态性能试验分析1047.1 试验样机及测试设备介绍1047.1.1 惯容-橡胶复合隔振器的零部件104
7.1.2 静动态试验测试仪器105
7.2 惯容-橡胶复合隔振器静态试验1067.2.1 静态试验方案106
7.2.2 静态试验结果分析107
7.3 惯容-橡胶复合隔振器动态试验1097.3.1 动态试验方案109
7.3.2 动态试验结果分析110
7.4 惯容-橡胶复合隔振器传递率探索1137.4.1 惯容-橡胶复合隔振器传递率推导113
7.4.2 传递率对比分析114
7.5 本章小结115
参考文献116
第8章 惯容-橡胶复合隔振器在柴油发电机组的应用分析1178.1 柴油发电机组隔振系统简介117
8.2 柴油发电机组隔振系统动力学建模119
8.3 隔振系统模态分析1228.3.1 固有频率分析122
8.3.2 临界转速分析123
8.4 隔振系统隔振性能分析1248.4.1 隔振器安装支点处速度响应幅值分析124
8.4.2 传递力分析125
8.5 柴油发电机组响应分析1278.5.1 位移响应分析127
8.5.2 加速度响应分析128
8.5.3 振动烈度分析130
8.6 本章小结131
参考文献131
第9章 惯容器在船海领域应用的其他探索1339.1 含惯容结构的半主动减摇鳍1339.1.1 含惯容结构的半主动减摇鳍结构设计133
9.1.2 含惯容结构的半主动减摇鳍的装配与工作原理137
9.2 含耦合惯容结构的减摇减振设备1389.2.1 减摇减振的主机基座138
9.2.2 减摇减振的发电式舱室地板142
9.2.3 减摇减振的辅机基座146
9.3 含惯容结构的发电式动力吸振器1529.3.1 含惯容结构的动力吸振器结构设计152
9.3.2 含惯容结构的动力吸振器的装配及工作原理154
9.4 本章小结155
参考文献155
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