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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶,尤其涉及一种质量和阻尼解耦可变的吸振系统及吸振控制方法。
技术介绍
1、在旋转设备的持续激励下,船舶支撑平台会产生剧烈振动,成为影响船舶航行安全、可靠性和海员舒适度的重要因素,是船舶减振的薄弱点和关键点。
2、传统的吸振器仅具有质量效应,且其质量无法调节,仅能对单一工况和单一频率下的振动进行能量吸收,无法满足变工况下和宽频带范围内的减振需求。另外,传统的动力吸振器是附加设备,除了减振以外并无其他作用,增加了支撑平台的复杂性和占用空间,与支撑平台的紧凑性设计要求相悖。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种质量和阻尼解耦可变的吸振系统及吸振控制方法,用以解决现有吸振器质量无法调节,仅能对单一工况和单一频率下的振动进行能量吸收,无法满足变工况下和宽频带范围内的减振需求的缺陷。
2、本专利技术一方面提供一种质量和阻尼解耦可变的吸振系统,包括:支撑平台、隔振组件、吸振组件和控制组件。
3、所述隔振组件包括间隔设置的多个隔振器,所述隔振器的一端与所述支撑平台的底部连接,所述隔振器的另一端与船体连接。
4、所述吸振组件包括吸振水箱、储水装置和驱动装置,所述吸振水箱设于所述支撑平台,所述吸振水箱内形成有储水空间,所述储水装置与所述储水空间连通,所述驱动装置设于所述储水装置与所述储水空间连通的管路上。
5、所述控制组件包括控制器、加速度传感器和液位传感器,所述加速度传感器设于所述支撑平台,所述液位传感器设于所述吸振水箱内
6、根据本专利技术提供的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,所述吸振水箱包括多个吸振盘,多个所述吸振盘层叠设置;所述吸振盘上阵列设有多个子储水空间,相邻所述子储水空间相互连通,所述子储水空间与所述储水装置连通。
7、根据本专利技术提供的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,所述吸振盘包括底板、外框架和多块隔板,所述外框架设于所述底板,所述隔板的两端均与所述外框架连接,多块所述隔板交错设于所述底板并形成多个所述子储水空间,所述隔板上设有用于连通相邻所述子储水空间的过水结构。
8、根据本专利技术提供的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,所述过水结构包括至少一个过水孔,所述过水孔的最低点与所述底板的上表面之间设有间距,当所述过水结构包括多个所述过水孔时,多个所述过水孔间隔设置,多个所述过水孔的最低点位于同一高度;或,所述过水结构包括水平设置的条形过水槽,所述条形过水槽的最低点与所述底板的上表面之间设有间距。
9、根据本专利技术提供的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,所述吸振盘的侧壁间隔设有多个进水口,多个所述进水口分别用于连接不同所述子储水空间。
10、根据本专利技术提供的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,每个所述吸振盘内均设有所述液位传感器。
11、根据本专利技术提供的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,所述支撑平台的上表面阵列设有多个所述加速度传感器,多个所述加速度传感器均与所述控制器通信连接。
12、根据本专利技术提供的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,所述吸振组件包括多个所述吸振水箱,多个所述吸振水箱均设于所述支撑平台。
13、根据本专利技术提供的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,所述吸振水箱设于所述支撑平台的下表面,所述加速度传感器设于所述支撑平台的上表面。
14、本专利技术另一方面提供一种基于上所述的质量和阻尼解耦可变的吸振系统的吸振控制方法,包括如下步骤。
15、获取所述支撑平台的加速度数据。
16、基于所述支撑平台的加速度数据得到激励频率ω。
17、基于所述激励频率ω计算所述吸振水箱所需液体质量mw。
18、mw=k/ω2-ms。
19、其中,k为所述吸振水箱的等效刚度,ms为所述吸振水箱的壳体质量。
20、本专利技术提供的质量和阻尼解耦可变的吸振系统及吸振控制方法,通过设置吸振组件,吸振水箱的刚度由壳体提供,吸振水箱的质量为壳体和储水空间内液体(水)的质量之和,能够实现壳体和液体的解耦,从而保证质量和阻尼解耦可变的吸振系统的共振频率是随储水空间内水的液位变化的单调关系,通过控制吸振水箱内的液位即可对不同共振频率下的振动能量进行吸收,从而满足变工况下和宽频带范围内的减振需求。另外,吸振水箱为支撑平台的原有设备水箱改造而成,未增加附加设备,降低了支撑平台的复杂性和占用空间。
21、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种质量和阻尼解耦可变的吸振系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,其特征在于,所述吸振水箱包括多个吸振盘,多个所述吸振盘层叠设置;
3.根据权利要求2所述的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,其特征在于,所述吸振盘包括底板、外框架和多块隔板,所述外框架设于所述底板,所述隔板的两端均与所述外框架连接,多块所述隔板交错设于所述底板并形成多个所述子储水空间,所述隔板上设有用于连通相邻所述子储水空间的过水结构。
4.根据权利要求3所述的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,其特征在于,所述过水结构包括至少一个过水孔,所述过水孔的最低点与所述底板的上表面之间设有间距,当所述过水结构包括多个所述过水孔时,多个所述过水孔间隔设置,多个所述过水孔的最低点位于同一高度;
5.根据权利要求3所述的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,其特征在于,所述吸振盘的侧壁间隔设有多个进水口,多个所述进水口分别用于连接不同所述子储水空间。
6.根据权利要求2所述的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,其特征在于,每个所述吸振盘内均设有所
7.根据权利要求1至6任一项所述的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,其特征在于,所述支撑平台的上表面阵列设有多个所述加速度传感器,多个所述加速度传感器均与所述控制器通信连接。
8.根据权利要求1至6任一项所述的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,其特征在于,所述吸振组件包括多个所述吸振水箱,多个所述吸振水箱均设于所述支撑平台。
9.根据权利要求1至6任一项所述的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,其特征在于,所述吸振水箱设于所述支撑平台的下表面,所述加速度传感器设于所述支撑平台的上表面。
10.一种基于如权利要求1至9任一项所述的质量和阻尼解耦可变的吸振系统的吸振控制方法,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种质量和阻尼解耦可变的吸振系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,其特征在于,所述吸振水箱包括多个吸振盘,多个所述吸振盘层叠设置;
3.根据权利要求2所述的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,其特征在于,所述吸振盘包括底板、外框架和多块隔板,所述外框架设于所述底板,所述隔板的两端均与所述外框架连接,多块所述隔板交错设于所述底板并形成多个所述子储水空间,所述隔板上设有用于连通相邻所述子储水空间的过水结构。
4.根据权利要求3所述的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,其特征在于,所述过水结构包括至少一个过水孔,所述过水孔的最低点与所述底板的上表面之间设有间距,当所述过水结构包括多个所述过水孔时,多个所述过水孔间隔设置,多个所述过水孔的最低点位于同一高度;
5.根据权利要求3所述的质量和阻尼解耦可变的吸振系统,其特征在于,所述吸振盘的...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑召利,赵振兴,柯志武,林原胜,王苇,代路,李少丹,吕伟剑,柳勇,劳星胜,何涛,曹光明,杨小虎,马灿,徐广展,吴牧云,汪功庆,
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七一九研究所,
类型:发明
国别省市:
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