[发明专利]一种基于被动隔振原理的简易流激振动噪声试验装置

说明书

本发明提供一种基于被动隔振原理的简易流激振动噪声试验装置，包括拖车、模型控制系统、动力系统和被动式振动控制系统；所述拖车包括拖车基座、拖车轮、拖车梁、滑道和矩形开孔组成拖车主体结构；所述模型控制系统包括电机基座、传动电机、减速器、传动齿轮、传动齿条、液压装置、升降杆和滑道；所述动力系统包括步进电机、电机控制器、电机驱动器；所述被动式振动控制系统包括阻振环路和动力吸振器，悬臂梁式动力吸振器通过磁铁分别在拖车基座两端和中间固定，阻振环路a与拖车基座21固定；阻振环路b同样与拖车基座21固定；本发明具有结构简单、操作便捷，环境适应能力强、振动低、稳定性好等优点，对流激振动噪声试验具有重要的意义。

技术领域

本发明属于船舶试验装置减振领域，具体成果形式为拖曳水池基于被动隔振原理的简易流激振动噪声试验装置。

背景技术

传统拖曳水池通常配备大功率行车及设备，操作复杂，振动噪声响应大；而流激振动噪声试验通常模型简单，尺寸小，其本身振动噪声量级相对较小，由设备引起的振动噪声对流激振动噪声试验结果影响较大。因此，设计一型对船舶流激振动噪声模型试验影响较小的试验装置具有重要的工程应用价值。

当模型固定杆漩涡的发放频率与试验模型的固有频率相近时，易发生共振，不仅会影响试验结果，还会造成拖车的仪器设备精度下降，甚至会引起结构的破坏或失效，通过改变柱体运行速度和结构直径可有效错开涡放频率与拖曳模型固有频率，从而降低结构振动对试验的影响。阻振质量对振动波传递的阻隔机理为：激励引起的板平面弯曲波入射阻振质量，由于阻振质量相对于板而言具有大的阻抗，从而使抵达阻振质量的弯曲波一部分反射回来，一部分透射过去，从而达到隔离声振动的目的；悬臂梁式动力吸振器的优点是共振频率可随质量块位置的改变而改变，分别调节吸振器固有频率与物体固有频率相同，从而减小物体本身的振动，因此采用阻振质量方钢和动力吸振器可以有效减小结构振动，降低试验结果误差。

通过对现有文献及专利检索发现，目前鲜有对流激振动噪声试验拖车的研究，与本发明类似的公开资料主要包括：1、水池试验拖车的振动控制与减振研究(2007年工学硕士论文)；2、拖曳水池拖车结构方案设计(《机电工程》2015年12月)；3、一种前置式水池拖曳试验装置(申请号：CN201510537809.2)。

文献1通过动力吸振、阻尼消振以及两级减振等减振隔振方案降低低频低幅下拖车和设备的振动；并根据实际工况选择合适的减振设备，合理的选择设备及模型的安装位置，进而完成拖车试验系统的减振隔振设计，但当试验模型或工况变化时，不能及时调整拖车和设备状态，与本专利存在较大的差异。文献2建立了拖车的仿真模型，通过有限元分析中央侧桥的固有频率，避免与被试品固有频率相近发生共振，但对车体本身要求较高，本专利通过控制器调节步进电机转速，控制拖车运行速度或通过改变升降杆直径，避免升降杆涡放频率与试验品固有频率相近发生共振，所以与本专利存在较大差异。专利3设计了一种前置式水池拖曳试验装置，改进了现有拖车将被试品置于底部形成封闭区域造成拖曳速度与气流速度不一致的情况，从而降低了试验误差，但没有考虑振动噪声对试验结果的影响，与本专利存在较大差异。

综上所述，目前已公开发表的文献及专利与本发明均存在较大差异，且目前没有专业测试流激振动噪声的试验装置。为此，本发明对一种基于被动隔振原理的简易流激振动噪声试验装置进行了介绍，为测试流激振动噪声提供了条件，而且本发明具有结构简单、操作便捷，环境适应能力强、振动低、稳定性好等优点，对流激振动噪声试验具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是针对拖曳水池拖车结构复杂，操作困难，成本高昂和振动明显问题，提出一种基于被动隔振原理的简易流激振动噪声试验装置。该装置结构简单，能够研究不同速度下模型声振特性，同时减小振动对试验的影响。

本发明的目的是这样实现的：