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国外隔振技术发展状况

2017-03-15 16:26:10来源: 作者:xdnet

    早在二十世纪初期,由于现代工业的快速发展,欧美发达国家己经出现了对振动控制技术的研究,并应用在工程实际中。由于国外振动控制技术的发展起步较早,各种隔振方法的研究也较为先进,随着新型振动控制理论以及计算机、智能材料等相关技术的发展,新型隔振技术层出不穷

    20世纪初期,在空气弹簧诞生后,George Bancroft将空气弹簧作为隔振元件应用于汽车悬架系统。1953年,空气弹簧隔振技术在通用汽车公司生产的豪华大客车上得以运用。Bell Benjiamin等对空气弹簧的隔振理论进行了研究,1984年美国福特汽车公司更是把智能控制技术运用于空气弹簧隔振。

    20世纪六十年代末期,SchubertRuzicka在研制汽车座椅用电液伺服隔振系统时,采用维纳滤波原理消除机身固有频率振动的干扰,在反馈信道上串联若干个与机身固有频率相同的低阻尼振荡环节,从而使干扰信号迅速放大,加深了这些信号的负反馈,使主动减振系统幅频特性在固有频率附近出现凹陷区,抑制了机身固有频率振动对座椅的激励。

    1968年,Bender建议将预测干扰和开环补偿相结合的预测滤波原理应用于车辆隔振系统,通过在车前安装检测路面起伏的传感器,输出路面激振信号,使车辆实现最优主动减振。近来,Iwata等提出了该方案的具体实施方案,而且还做了仿真实验,结果表明较以前隔振系统隔振效果有显著提高。

    1976年,Sasak等提出了最优预测控制方法在桥梁建筑结构上的应用。1965年,Karnopp等分析和对比阻尼器和主动隔振系统执行机产生的力,发明了一种受开关控制的阻尼器。当系统要求阻尼器做负功时,阻尼器提供阻尼力,吸收振动当系统要求吸收能量时,阻尼器关闭,失去作用。

    1974年,Broder Sen开始把各种传感器和补偿控制回路应用于隔振系统的控制。1990年,Avon在他所设计的电阻尼主动振动控制系统中开始使用检波器此检波器能够产生与被隔离质量块的绝对速度成正比的信号。1992年,Schubert设计出由检波器、放大器、电动驱动器组成的隔振器,它运用电路扩展检波器的功能,即使在低于系统共振频率时,检波器也可以测出被隔离质量块的速度。1993年,Avon设计的隔振器可实现6个自由度的主动隔振。1994年,Beard等设计出刚性支撑的主动隔振器。1997年,Schubert等人把压电元件应用于主动隔振器为开端,各种智能材料开始涌入主动隔振领域,在很大程度上促进了主动隔振技术的发展。1974年,美国加州大学戴维斯分校的Karnopp研究了车辆的半主动隔振技术。其通过输入少量控制能量调节隔振器的液力阻尼,该善隔振效果。

    1993年美国空军研究实验室、空间运载知道委员会和CSA工程公司研究了航天器的整星隔振系统技术。其基本思想是不改变航天器本体结构,在航天器和运载设备之间安装隔振装置,从而衰减传递到航天器上的振动载荷。同时,CSA工程公司的研究还发 现整星隔振装置的刚度必须保持稳定,因此不能采用橡胶、弹簧等弹性材料作为整星隔振系统的隔振元件。整星隔振的互换性强,在不同的隔振任务中,只需调整隔振系统的参数即可,因此容易形成产品的系列化。该隔振技术已被成功用于运载火箭,并取得良好的效果。

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