System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种大阻尼型BCC-B点阵隔振结构制造技术_技高网

一种大阻尼型BCC-B点阵隔振结构制造技术

技术编号:41408460 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-20 19:35
一种大阻尼型BCC‑B点阵隔振结构属于隔振领域;包括BCC胞元结构梁,BCC胞元结构梁两端部上分别固装1/8球单元,8根BCC胞元结构梁内端部上的1/8球单元相互固装成一体,构成整体球形节点的BCC‑B胞元结构,BCC‑B胞元结构经周期性阵列组成BCC‑B点阵隔振结构,BCC胞元结构梁直径d与BCC‑B胞元结构外形尺寸L的关系应满足0.075≤d/L≤0.15,BCC‑B胞元结构节点实心球直径b应满足BCC‑B点阵隔振结构的孔隙内填充有高性能阻尼材料;本发明专利技术有效改善了BCC点阵隔振结构的应力集中效应,极大地提高了隔振结构的承载能力和阻尼比,解决了现有技术无法满足在辐射、高温老化等恶劣环境下实现紧凑、低刚度、大承载和大阻尼的需求问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隔振领域,主要涉及一种轻质紧凑、低刚度、大承载和大阻尼的bcc-b点阵隔振结构。


技术介绍

1、航空航天、舰船等内部高端装备往往面临极其复杂的环境条件,如辐射、高低温、酸碱气体等,在对其进行隔振时,要求隔振结构具备抗辐射、抗老化等性能;受到有效行程、安装空间和有限载荷等因素限制,要求其隔振结构具备轻质紧凑、低刚度及大承载的性能;受其内部高端设备的环境工况影响,如航天器飞行过程中姿态的转换、舰船航行中波浪的冲击,还要求隔振结构具备同时具备抗拉、抗压、抗摇摆的能力。受上述条件限制,金属点阵隔振结构因具备上述所需的优势性能从而在隔振结构中脱颖而出。

2、专利号为202310000470.7的专利提出了一种高阻尼变刚度点阵复合结构减振器,该减振器采用点阵金属和粘弹性材料复合而成,其材料选择为钢铁,点阵结构为bcc点阵结构,其主要特点是可以通过对点阵结构孔型参数、孔隙率和孔径大小的有效调控,设计出变刚度点阵结构减振器,该减振器实现了一种刚度介于弹性连接和刚性连接中间、高阻尼的效果,有效降低了弹性连接时,因刚度过低导致振动烈度过大而引起的安全隐患,同时也避免了刚性连接时几乎无法实现减振降噪功能的缺陷。但是该技术方案中存在以下不足:(1)点阵结构的孔隙率受单胞结构中梁长度和梁直径综合影响,且对于bcc点阵结构来讲,无法明确定义其最小孔直径的概念,导致在对其刚度进行设计时存在一定的障碍;(2)由于bcc胞元结构节点处存在应力集中效应,无法实现兼顾结构轻质、紧凑、低刚度及大承载的性能需求;(3)该技术方案能够实现刚度在69kn/mm~276kn/mm范围内可调,但对于大型舰船内的大型柴油机组、发电机组等需要良好隔振效果的核心设备,其低频段隔振效果有限。

3、综上,由于bcc点阵结构简单,易于设计加工,并且bcc点阵结构具备轻质紧凑的特点,采用ti-6al-4v、316l等金属材料和聚脲等高性能阻尼材料具有很好的抗辐射、耐腐蚀性能,因此,由bcc点阵结构组成的隔振器已成为航空航天、核动力舰船等领域的优选的隔振器方案。但是由于现有方案中基于bcc点阵结构的隔振器中存在的问题,导致无法实现集轻质紧凑、低刚度、抗辐射、抗老化、大承载及阻尼性能强的特点于一体,难以满足航空航天、舰船等内部高端装备的隔振需求,因此亟需提出一种能够实现集上述优良特点于一体的点阵隔振结构。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就是针对现有技术无法满足航空航天、舰船等领域对隔振结构提出的轻质紧凑、大承载、低刚度、抗辐射、抗老化等性能的问题,提出一种轻质紧凑、大承载、低刚度、抗辐射和抗老化能力强的大阻尼型bcc-b点阵隔振结构,达到满足对航空航天、舰船等严苛环境条件领域高端装备的大承载和大阻尼隔振器使用需要的目的。

2、本专利技术的目的是这样实现的:

3、一种大阻尼型bcc-b点阵隔振结构,包括bcc胞元结构梁,在所述bcc胞元结构梁两端部上分别固装1/8球单元,8根bcc胞元结构梁内端部上的1/8球单元相互固装成一体,构成整体球形节点的bcc-b胞元结构,所述bcc-b胞元结构经周期性阵列组成bcc-b点阵隔振结构;所述的bcc胞元结构梁直径d与bcc-b胞元结构外形尺寸l的关系应满足0.075≤d/l≤0.15;所述的bcc-b胞元结构节点实心球直径b应满足

4、优选的,所述的bcc-b点阵隔振结构的孔隙内填充高性能阻尼材料。

5、优选的,所述的高性能阻尼材料为高性能阻尼型聚脲材料。

6、优选的,所述的bcc-b点阵隔振结构的材料为可进行3d打印的金属材料,包括304不锈钢、316l不锈钢和ti-6al-4v。

7、本专利技术技术产生的良好效果在于:

8、(1)本专利技术改善了bcc点阵隔振结构的应力集中效应,使得本专利技术的承载能力得到极大的提高。通过在bcc点阵隔振结构的bcc胞元结构梁两端部上分别固装1/8球单元,并将8根bcc胞元结构梁内端部1/8球单元相互固装成一体,构成整体球形节点的bcc-b胞元结构的方式,有效改善了bcc点阵隔振结构的应力集中效应,在保证整体尺寸不变的前提下极大地提高了承载能力,最大承载能力可提高30%以上。

9、(2)本专利技术提出了将bcc-b点阵结构用于大型设备隔振时的参数取值范围,可以根据具体的空间安装尺寸、振动频率和负载要求,对点阵结构大小、孔隙率、梁直径、球直径进行选择和调整,以实现最佳的承载能力和隔振效果。本专利技术在理论计算以及长期实验的前提下得到了将bcc-b点阵结构用于大型设备隔振时的梁直径d与胞元尺寸l比值d/l的取值范围以及球直径b与梁直径d取值范围,相比于bcc点阵结构,相同整体尺寸和胞元尺寸下,固有频率可降低10%以上,通过填充抗辐射性能强的高性能阻尼材料的方式,可将隔振结构的阻尼比提高至0.15以上。

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【技术保护点】

1.一种大阻尼型BCC-B点阵隔振结构,包括BCC胞元结构梁(2),其特征在于:在所述BCC胞元结构梁(2)两端部上分别固装1/8球单元(1),8根BCC胞元结构梁(2)内端部上的1/8球单元(1)相互固装成一体,构成整体球形节点的BCC-B胞元结构,所述BCC-B胞元结构经周期性阵列组成BCC-B点阵隔振结构;所述的BCC胞元结构梁(2)直径d与BCC-B胞元结构外形尺寸L的关系应满足0.075≤d/L≤0.15;所述的BCC-B胞元结构节点实心球直径b应满足

2.根据权利要求1所述的一种大阻尼型BCC-B点阵隔振结构,其特征在于:所述的BCC-B点阵隔振结构的孔隙内填充高性能阻尼材料,包含但不限于聚脲材料。

3.根据权利要求1所述的一种大阻尼型BCC-B点阵隔振结构,其特征在于:所述大阻尼型BCC-B点阵隔振结构的材料为可进行3D打印的金属材料,包括但不限于304不锈钢、316L不锈钢和Ti-6Al-4V。

【技术特征摘要】

1.一种大阻尼型bcc-b点阵隔振结构,包括bcc胞元结构梁(2),其特征在于:在所述bcc胞元结构梁(2)两端部上分别固装1/8球单元(1),8根bcc胞元结构梁(2)内端部上的1/8球单元(1)相互固装成一体,构成整体球形节点的bcc-b胞元结构,所述bcc-b胞元结构经周期性阵列组成bcc-b点阵隔振结构;所述的bcc胞元结构梁(2)直径d与bcc-b胞元结构外形尺寸l的关系应满足0.075≤d/l≤0.15;所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔俊宁程钟义张新彬
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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