具有周期结构效应的机械隔振平台制造技术

本实用新型专利技术涉及具有周期结构效应的机械隔振平台，包括公共底座（2）、设备（1）、船体（16）、基座（4）,其特征在于还包括周期性隔振器（3）,周期性隔振器（3）由2个或2个以上的周期单元组成，所述的周期单元包含上层质量元件（5）、下层质量元件（10）、上层弹性元件（6）和下层弹性元件（11），所述的上层弹性元件（6）包含上层弹性元件壳（9）和C型或<型阻尼材料填层（7），下层弹性元件（11）包含下层弹性元件壳（13）和C型或<型阻尼材料填层（7）。它解决了传统隔振装置对低频线谱控制能力有限、水下辐射低频线谱突出等问题。能够衰减机械设备振动尤其是低频离散线谱振动的传递，从而显著减少水中辐射噪声。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机械隔振平台，属于船舶振动噪声控制
更具体的说，它是一种具有周期结构效应的机械隔振平台。
技术介绍
机械振动噪声是船舶低速航行时的主要噪声源，机械噪声主要成分是低频离散线谱，是当前船舶水下辐射噪声的主要成分。传统隔振技术，如单层、双层和浮筏等线性隔振技术对线谱的隔离能力有限，因为系统对各频率成份的隔离效果是按一定比例来分配的，并不对某一线谱成份情有独钟。而且线性系统具有频率保持性，即不能改变系统的激励频率构成。设备产生的低频线谱会沿隔振装置传递至基座，后传递至水中形成水下辐射噪声。而且，隔振装置的隔振效果主要由低频线谱决定，由于重量和空间的限值，传统隔振装置的中间质量不宜太大，所以对船舶中低频线谱控制能力非常有限，导致船舶水下辐射噪声中低频线谱突出，急需一种新型隔振技术解决低频线谱振动问题。近年来，利用周期结构的滤波特性进行隔振是比较新型的隔振技术。郑玲(周期结构和均匀结构隔振器滤波特性的对比研究,中国机械工程,2008,19(2):146-149)研究了铝/橡胶构成的周期结构的滤波特性，由于该结构中橡胶处于压缩状态，其静刚度比较大，导致带隙起始频率比较高，不适合低频隔振。Szefi(HelicopterGearboxIsolationUsingPeriodicallyLayeredFluidicIsolators,ThePennsylvaniaStateUniversity,2003)利用金属/橡胶层状周期结构隔振器对直升机的齿轮箱进行隔振，利用内置附加流体质量作为动力吸振器，但带隙起始频率比较高。黄修长(曲梁周期结构隔振器特性研究,振动与冲击,2012,31(5):171-175)利用刚性质量块和曲梁结构设计出周期结构隔振器，优点是不存在蠕变及对温度不敏感，缺点是：阻尼较小，不能抑制隔振器自身的共振峰，可能导致隔振效果变差；曲梁组成形式简单导致隔振器的静刚度偏低；没有利用阻抗失配，带隙起始频率比较高。因此，我们急需根据周期结构原理，结合工程实际需求设计一种实用的周期结构隔振装置来解决低频线谱振动问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处，而提供一种具有周期结构效应的机械隔振平台。它是一种利用周期结构效应来衰减机械设备振动尤其是低频离散线谱振动的机械隔振平台。本技术的目的是通过如下措施来达到的：具有周期结构效应的机械隔振平台，它包括公共底座、位于公共底座上的设备、船体、固定在船体上的基座,其特征在于还包括两端分别与公共底座和基座相连接的周期性隔振器,周期性隔振器由2个或2个以上的周期单元组成，所述的周期单元包含上层质量元件、下层质量元件、上层弹性元件和下层弹性元件，上层弹性元件和下层弹性元件成对设置，上层弹性元件的两端分别固定在上层质量元件的下方和下层质量元件的上方，下层弹性元件的上端固定在下层质量元件的下方，所述的上层弹性元件包含2个或2个以上的由高阻尼合金制成的上层弹性元件壳和填充在两个上层弹性元件壳之间的C型或<型阻尼材料填层，下层弹性元件包含2个或2个以上的由高阻尼合金制成的下层弹性元件壳和填充在两个下层弹性元件壳之间的C型或<型阻尼材料填层。在上述技术方案中，公共底座上设置有4个或4个以上的周期性隔振器。在上述技术方案中，上层弹性元件和下层弹性元件设置一对或多对，且对称布置。在上述技术方案中，成对的上层弹性元件和成对的下层弹性元件内设置有阻尼增强元件，阻尼增强元件包含2个或2个以上的肋板、2个平行的挡板和梳状阻尼材料填层，肋板间隔布置在两个底板上并通过底板固定在上层质量元件和下层质量元件上，肋板能够伸进到2个挡板之间并形成封闭的矩形空间，梳状阻尼材料填层填充在封闭的矩形空间内。在上述技术方案中，上层弹性元件的两端分别直接或通过底板固定在上层质量元件的下方和下层质量元件的上方，下层弹性元件的一端直接或通过底板固定在下层质量元件的下方，下层弹性元件的另一端固定在底板上。在上述技术方案中，上层质量元件和下层质量元件的质量不相等或上层弹性元件和下层弹性元件的刚度不相等。在上述技术方案中，每个周期单元内上层质量元件、下层质量元件、上层弹性元件和下层弹性元件的属性为三种组合方式：上层弹性元件和下层弹性元件刚性相同，上层质量元件的质量大于下层质量元件的质量；上层质量元件的质量与下层质量元件的质量相同，上层弹性元件的刚度大于下层弹性元件的刚性；上层质量元件的质量大于下层质量元件的质量，上层弹性元件的刚度大于下层弹性元件的刚性。在上述技术方案中，上层弹性元件壳和下层弹性元件壳为C型或<型。在上述技术方案中，公共底座能够安装单台或多台设备。在上述技术方案中，C型或<型阻尼材料填层和梳状阻尼材料填层的阻尼材料为相同或不同。本技术具有的优点如下：本技术是利用周期结构的滤波特性设计的一种有机械滤波特性的隔振平台，其中每个周期单元中不同属性的上层质量元件、下层质量元件、上层弹性元件和下层弹性元件的组成，构成周期性结构，上层弹性元件和下层弹性元件填充的梳状阻尼材料填层增强了隔振系统阻尼。它利用机械滤波和阻尼能够衰减机械设备振动尤其是低频离散线谱振动向船体的传递，从而显著减少水中辐射噪声，特别适合于船舶等大型设备的隔振。同时，由于周期隔振器具有高强度、高阻尼的特点，具有周期结构效应的机械隔振平台还有较好的抗冲击能力。此外，它还可以与其他类型隔振器组合构成双层隔振、浮筏等隔振装置。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术实施例1的单个周期单元的结构示意图。图3为本技术实施例2的半个周期单元结构示意图。图中1.设备，2.公共底座，3.周期性隔振器，4.基座，5.上层质量件，6.上层弹性元件，7.C型或<型阻尼材料填层，8.挡板，9.上层弹性元件壳，10.下层质量元件，11.下层弹性元件，12.底板，13.下层弹性元件壳，14.梳状阻尼材料填层，15.肋板，16.船体。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术的实施情况，但它并不构成对本技术的限定，仅做举例而已。同时通过说明，本技术的优点将变得更加清楚和容易理解。实施例1，结合图1和图2，上层弹性元件壳9和下层弹性元件壳13为C型。参阅图1、图2可知：具有周期结构效应的机械隔振平台，它包括公共底座2、位于公共底座2上的设备1、船体16、固定在船体16上的基座4,其特征在于还包括两端分别与公共底座2和基座4相连接的周期性隔振器3,周期性隔振器3由2个或2个以上的周期单元组成，所述的周期单元包含上层质量元件5、下层质量元件10、上层弹性元件6和下层弹性元件11，上层弹性元件6和下层弹性元件11成对设置，上层弹性元件6的两端分别固定在上层质量元件5的下方和下层质量元件10的上方，下层弹性元件11的上端固定在下层质量元件10的下方，所述的上层弹性元件6包含2个或2个以上的由高阻尼合金制成的上层弹性元件壳9和填充在两个上层弹性元件壳9之间的C型或&本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有周期结构效应的机械隔振平台，它包括公共底座（2）、位于公共底座（2）上的设备（1）、船体（16）、固定在船体（16）上的基座（4）,其特征在于还包括两端分别与公共底座（2）和基座（4）相连接的周期性隔振器（3）,周期性隔振器（3）由2个或2个以上的周期单元组成，所述的周期单元包含上层质量元件（5）、下层质量元件（10）、上层弹性元件（6）和下层弹性元件（11），上层弹性元件（6）和下层弹性元件（11）成对设置，上层弹性元件（6）的两端分别固定在上层质量元件（5）的下方和下层质量元件（10）的上方，下层弹性元件（11）的上端固定在下层质量元件（10）的下方，所述的上层弹性元件（6）包含2个或2个以上的由高阻尼合金制成的上层弹性元件壳（9）和填充在两个上层弹性元件壳（9）之间的C型或<型阻尼材料填层（7），下层弹性元件（11）包含2个或2个以上的由高阻尼合金制成的下层弹性元件壳（13）和填充在两个下层弹性元件壳（13）之间的C型或<型阻尼材料填层（7）。

【技术特征摘要】
1.具有周期结构效应的机械隔振平台，它包括公共底座（2）、位于公共底座（2）上的设备（1）、船体（16）、固定在船体（16）上的基座（4）,其特征在于还包括两端分别与公共底座（2）和基座（4）相连接的周期性隔振器（3）,周期性隔振器（3）由2个或2个以上的周期单元组成，所述的周期单元包含上层质量元件（5）、下层质量元件（10）、上层弹性元件（6）和下层弹性元件（11），上层弹性元件（6）和下层弹性元件（11）成对设置，上层弹性元件（6）的两端分别固定在上层质量元件（5）的下方和下层质量元件（10）的上方，下层弹性元件（11）的上端固定在下层质量元件（10）的下方，所述的上层弹性元件（6）包含2个或2个以上的由高阻尼合金制成的上层弹性元件壳（9）和填充在两个上层弹性元件壳（9）之间的C型或<型阻尼材料填层（7），下层弹性元件（11）包含2个或2个以上的由高阻尼合金制成的下层弹性元件壳（13）和填充在两个下层弹性元件壳（13）之间的C型或<型阻尼材料填层（7）。
2.根据权利要求1所述的具有周期结构效应的机械隔振平台，其特征在于公共底座（2）上设置有4个或4个以上的周期性隔振器（3）。
3.根据权利要求1所述的具有周期结构效应的机械隔振平台，其特征在于上层弹性元件（6）和下层弹性元件（11）设置一对或多对，且对称布置。
4.根据权利要求3所述的具有周期结构效应的机械隔振平台，其特征在于成对的上层弹性元件（6）和成对的下层弹性元件（11）内设置有阻尼增强元件，阻尼增强元件包含2个或2个以上的肋板（15）、2个平行的挡板（8）和梳状阻尼材料填层（14），肋板（15）间隔布置在两个底板（12）上并通过底板（12）固定在上层质量元件（5）和下层质量元件（10）上，肋板（15）能够伸进到...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭伟才，刘彦，张俊杰，原春晖，柯兵，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：新型
国别省市：湖北;42