董光旭1,施永伟1,罗亚军2,张希农2,陈恩伟1,魏浩征1,陈品1
摘要: 低频扭转振动不仅会降低轴系结构的动力传输效率,还将严重威胁轴结构的安全运行,成为低频振动控制领域中的研究热点。针对当前应用于轴系结构低频隔振的负刚度机构存在强非线性、负刚度小的问题,基于磁荷叠加原理提出了一种高磁扭负刚度扭转隔振器设计方法,通过将沿环向磁化的磁瓦按磁荷叠加方式布置获取的高磁扭负刚度弹簧与平面涡卷扭簧并联开展轴系结构的低频扭振隔离特性分析,采用磁荷模型建立高磁扭负刚度弹簧的扭矩、扭转负刚度理论模型,结合COMSOL有限元对比研究了高磁扭负刚度弹簧与传统磁负刚度弹簧的扭转负刚度特性,利用Ansys workbench仿真分析了平面涡卷弹簧的力学性能,以此为基础建立了提出的隔振系统的动力学模型,通过谐波平衡法仿真研究了隔振系统的低频扭振隔离性能,最后制备并测试了高磁扭负刚度扭转隔振器的扭转隔振性能,试验结果表明基于磁荷叠加增强的磁扭负刚度较传统磁负刚度具有高出近1倍的负刚度数值,显著拓宽了轴系扭转振动的低频隔振带宽。
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