本发明专利技术提供了一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置及方法，属于船舶机械设备减隔振领域。解决了现有隔振装置存在结构质量大、安装方式复杂、隔振方式单一及减隔振效果调节灵活性差的问题。它包括从上到下依次布置的波型转换面板、复连通域液囊结构、液囊托板、磁流变阻减振结构和底板结构，磁流变阻减振结构固定在底板结构上，液囊托板固定在磁流变阻减振结构上，复连通域液囊结构放置在液囊托板上，波型转换面板放置在复连通域液囊结构上，在复连通域液囊结构内充满液体介质；磁流变阻减振结构包括一体化箱式结构和若干磁流变阻减振单元，若干磁流变阻减振单元均匀布置在一体化箱式结构内。本发明专利技术适用于降低船舶机械设备的振动传递。械设备的振动传递。械设备的振动传递。
【技术实现步骤摘要】
一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置及方法
[0001]本专利技术创造属于船舶机械设备减隔振
，尤其是涉及一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置及方法。
技术介绍
[0002]船舶机械设备运行时产生的振动激励，经由基座、浮筏等减隔振元件传递至船体表面，不可避免地引起船舶外部结构振动，不仅严重影响了船舶精密设备运行环境，同时对于船员身体健康也产生了不可忽视的威胁。设备减隔振装置作为机械设备与船体结构间振动能量传递的首道屏障，其减隔振性能直接影响船舶机械振动水平，因此，机械设备减隔振装置设计是船舶机械振动控制的重要技术手段之一。现有机械设备振动减隔振装置多基于传统隔振原理设计，存在控制频段有限、隔振效率不高、阻尼性能调整困难等问题，鉴于此，本专利技术提出一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置，具有安装简单、能量耗散效率高、阻尼可调等优点，可满足船舶机械设备不同运行工况的振动控制需求，具有较好的工程应用价值。
[0003]通过对现有文献及专利检索发现，与本专利技术类似的公开资料主要包括：1、自制磁流变阻尼器及电抗器自适应减振系统研究(《电工技术》2021,17)；2、挤压型磁流变弹性体减振单元结构设计及优化(《制造技术与机床》2020,06)；3、一种船载设备用多层隔振装置(中国专利技术：CN112855848B)4、一种磁流变可变阻尼减振耗能装置(中国专利技术：CN115163723A)。
[0004]文献1为实现电抗器的多方位振动抑制，研制了磁流变阻尼器并在此基础上提出了一套电抗器自适应减振系统，主要通过传感器采集的振动信号间接控制阻尼器阻尼力，通过监测系统来判断电抗器振动状态是否需要进行振动抑制，仅在底部部分区域布置阻尼器，振动控制区域有限；文献2设计了一种挤压型磁流变弹性体减振单元，通过理论计算与有限元仿真对于挤压型磁流变弹性体减振单元结构进行优化，优化后减振单元仍存在冲击刚度较大等缺点，需增加柔性结构缓冲避免硬冲击；专利技术专利3公开了一种船载设备用多层隔振装置，主要由高静刚度和低动刚度的非线性隔振器与中间筏架板组成，以满足船载精密仪器宽频实际使用需要，然而仍存在结构质量大、安装方式复杂等实际工程应用问题；专利技术专利4提出了一种磁流变可变阻尼减振耗能装置，可以将振动的往复位移转变为旋转装置的相对旋转，通过调节滚珠滑道的螺距实现对阻尼力增加或减小，实际仍是磁流变阻尼器结构的优化，整体减振耗能手段较为单一，耗能效果有限。
[0005]综上所述，针对船舶机械设备控制实际工程应用需求，仍需在减隔振原理、设计形式等方面进行进一步优化。鉴于此，本专利技术提出一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置，具有安装简单、能量耗散效率高、阻尼可调等优点，可满足船舶机械设备不同运行工况的振动控制需求。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置，以解决现有隔振装置存在结构质量大、安装方式复杂、隔振方式单一、减隔振效果调节灵活性差等问题。
[0007]为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
[0008]一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置，包括从上到下依次布置的波型转换面板、复连通域液囊结构、液囊托板、磁流变阻减振结构和底板结构，所述磁流变阻减振结构固定在底板结构上，所述液囊托板固定在磁流变阻减振结构上，复连通域液囊结构放置在液囊托板上，所述波型转换面板放置在复连通域液囊结构上，在复连通域液囊结构内充满液体介质；
[0009]所述磁流变阻减振结构包括一体化箱式结构和若干磁流变阻减振单元，若干磁流变阻减振单元均匀布置在一体化箱式结构内，若干磁流变阻减振单元的活塞端部与液囊托板固定连接。
[0010]更进一步的，所述磁流变阻减振单元还包括活塞套筒、活塞头、隔膜板和带有中空通道的活塞杆，活塞端部与带有中空通道的活塞杆上端固定连接，带有中空通道的活塞杆的下端伸入活塞套筒内，活塞头与带有中空通道的活塞杆的下端固定连接，在活塞头内缠绕有线圈，线圈的端部自中空通道穿出与外部的电源连接，在活塞头与活塞套筒上端板之间的空间内充入磁流变液，所述隔膜板浮动设置在活塞套筒内，隔膜板与活塞套筒底端之间充有压缩气体形成充气腔，用于补偿隔膜板上端套筒内容积。
[0011]更进一步的，在活塞套筒内设有对带有中空通道的活塞杆运动导航的导向活塞，在导向活塞上开设有若干泄流孔。
[0012]更进一步的，所述波型转换面板包括顺次布置的若干面板子结构，相邻两面板子结构之间通过面板连接轴和铰链连接。
[0013]更进一步的，所述复连通域液囊结构包括液囊和若干液囊隔板，若干液囊隔板间隔一定距离固定在液囊内，在液囊隔板上开设有若干大小不一的开孔。
[0014]更进一步的，液囊托板包括托板本体和限位结构，限位结构固定设置在托板本体的四周，限位结构和托板本体之间围成容纳复连通域液囊结构的槽形空间，在托板本体上开设有线路引导孔。
[0015]更进一步的，所述限位结构为由若干限位板围成的框型结构，位于同一侧的相邻两个限位板之间设有空隙。
[0016]更进一步的，所述底板结构包括底板面板，在底板面板上开设若干底板固定孔。
[0017]更进一步的，在波型转换面板上固定机械设备，所述底板结构固定在船体结构上。
[0018]本专利技术创造的另一目的在于提供一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置的减振方法，具体包括：
[0019]机械设备振动激励经由设备机脚传递至波型转换面板，振动能量以弹性波的形式在波型转换面板中传递，面板子结构单元间的铰接形式阻碍了部分弹性波的传播，振动能量传递至面板结构与液囊结构接触面时，由于介质突变产生的阻抗失配现象对于振动能量传递起到了隔离作用，同时，由于波型转换振动能量在液体介质中主要以表面波的形式存在，而表面波能量会随着距离液体表面深度的增加迅速衰减，振动能量在液囊有限域结构
中随着液囊深度方向迅速衰减，实现再次减振；振动能量经由复连通域液囊结构继续向下传递至若干磁流变阻减振单元，磁流变阻减振单元通电产生阻尼力使得振动能量进一步地耗散，实现振动能量的大幅层级耗散。
[0020]与现有技术相比，本专利技术创造所述的一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置的有益效果是：
[0021](1)本专利技术创造所述的一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置，主要结构相互独立，安装方式简单，易于修理与维护。
[0022](2)本专利技术创造所述的一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置，基于波型转换原理、阻抗均衡化原理以及水波理论等，通过波型转换面板、复连通域液囊结构、磁流变阻减振结构实现振动能量的层级衰减，能量耗散效率高，机械设备振动控制效果好，可满足船舶机械设备不同运行工况的振动控制需求，在船舶减振降噪领域具有良好的应用价值。
[0023](3)本专利技术创造所述的一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置，可通过改变全部或部分磁流变阻减振单元线圈的输入信号，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置，其特征在于：包括从上到下依次布置的波型转换面板(2)、复连通域液囊结构(3)、液囊托板(4)、磁流变阻减振结构(5)和底板结构(6)，所述磁流变阻减振结构(5)固定在底板结构(6)上，所述液囊托板(4)固定在磁流变阻减振结构(5)上，复连通域液囊结构(3)放置在液囊托板(4)上，所述波型转换面板(2)放置在复连通域液囊结构(3)上，在复连通域液囊结构(3)内充满液体介质；所述磁流变阻减振结构(5)包括一体化箱式结构(15)和若干磁流变阻减振单元(14)，若干磁流变阻减振单元(14)均匀布置在一体化箱式结构(15)内，若干磁流变阻减振单元(14)的活塞端部(17)与液囊托板(4)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置，其特征在于：所述磁流变阻减振单元(14)还包括活塞套筒(20)、活塞头(23)、隔膜板(25)和带有中空通道的活塞杆(18)，活塞端部(17)与带有中空通道的活塞杆(18)上端固定连接，带有中空通道的活塞杆(18)的下端伸入活塞套筒(20)内，活塞头(23)与带有中空通道的活塞杆(18)的下端固定连接，在活塞头(23)内缠绕有线圈(24)，线圈(24)的端部自中空通道穿出与外部的电源连接，在活塞头(23)与活塞套筒(20)上端板之间的空间内充入磁流变液(19)，所述隔膜板(25)浮动设置在活塞套筒(20)内，隔膜板(25)设置在活塞头(23)的下方，隔膜板(25)与活塞套筒(20)底端之间充有压缩气体形成充气腔(26)，用于补偿隔膜板(25)上端套筒内容积。3.根据权利要求2所述的一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置，其特征在于：在活塞套筒(20)内设有对带有中空通道的活塞杆(18)运动导航的导向活塞(21)，在导向活塞(21)上开设有若干泄流孔(22)。4.根据权利要求1所述的一种基于波型转换原理的磁流变阻高效减隔振装置，其特征在于：所述波型转换面板(2)包括顺次布置的若干面板子结构(7)，相邻两面板子结构(7)之间通过面板连接轴(8)和铰链连接。5.根据权利要求1所述的一种基于波...
【专利技术属性】
技术研发人员：江沛，庞福振，李海超，缪旭弘，闫纪冰，秦宇璇，汤旸，高聪，郑嘉俊，张明，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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