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國外隔振技術(shù)發(fā)展狀況

2017-03-15 16:26:10來源: 作者:xdnet

    早在二十世紀初期,由于現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,歐美發(fā)達國家己經(jīng)出現(xiàn)了對振動控制技術(shù)的研究,并應用在工程實際中。由于國外振動控制技術(shù)的發(fā)展起步較早,各種隔振方法的研究也較為先進,隨著新型振動控制理論以及計算機、智能材料等相關技術(shù)的發(fā)展,新型隔振技術(shù)層出不窮

    20世紀初期,在空氣彈簧誕生后,George Bancroft將空氣彈簧作為隔振元件應用于汽車懸架系統(tǒng)。1953年,空氣彈簧隔振技術(shù)在通用汽車公司生產(chǎn)的豪華大客車上得以運用。Bell Benjiamin等對空氣彈簧的隔振理論進行了研究,1984年美國福特汽車公司更是把智能控制技術(shù)運用于空氣彈簧隔振。

    20世紀六十年代末期,SchubertRuzicka在研制汽車座椅用電液伺服隔振系統(tǒng)時,采用維納濾波原理消除機身固有頻率振動的干擾,在反饋信道上串聯(lián)若干個與機身固有頻率相同的低阻尼振蕩環(huán)節(jié),從而使干擾信號迅速放大,加深了這些信號的負反饋,使主動減振系統(tǒng)幅頻特性在固有頻率附近出現(xiàn)凹陷區(qū),抑制了機身固有頻率振動對座椅的激勵。

    1968年,Bender建議將預測干擾和開環(huán)補償相結(jié)合的預測濾波原理應用于車輛隔振系統(tǒng),通過在車前安裝檢測路面起伏的傳感器,輸出路面激振信號,使車輛實現(xiàn)最優(yōu)主動減振。近來,Iwata等提出了該方案的具體實施方案,而且還做了仿真實驗,結(jié)果表明較以前隔振系統(tǒng)隔振效果有顯著提高。

    1976年,Sasak等提出了最優(yōu)預測控制方法在橋梁建筑結(jié)構(gòu)上的應用。1965年,Karnopp等分析和對比阻尼器和主動隔振系統(tǒng)執(zhí)行機產(chǎn)生的力,發(fā)明了一種受開關控制的阻尼器。當系統(tǒng)要求阻尼器做負功時,阻尼器提供阻尼力,吸收振動當系統(tǒng)要求吸收能量時,阻尼器關閉,失去作用。

    1974年,Broder Sen開始把各種傳感器和補償控制回路應用于隔振系統(tǒng)的控制。1990年,Avon在他所設計的電阻尼主動振動控制系統(tǒng)中開始使用檢波器此檢波器能夠產(chǎn)生與被隔離質(zhì)量塊的絕對速度成正比的信號。1992年,Schubert設計出由檢波器、放大器、電動驅(qū)動器組成的隔振器,它運用電路擴展檢波器的功能,即使在低于系統(tǒng)共振頻率時,檢波器也可以測出被隔離質(zhì)量塊的速度。1993年,Avon設計的隔振器可實現(xiàn)6個自由度的主動隔振。1994年,Beard等設計出剛性支撐的主動隔振器。1997年,Schubert等人把壓電元件應用于主動隔振器為開端,各種智能材料開始涌入主動隔振領域,在很大程度上促進了主動隔振技術(shù)的發(fā)展。1974年,美國加州大學戴維斯分校的Karnopp研究了車輛的半主動隔振技術(shù)。其通過輸入少量控制能量調(diào)節(jié)隔振器的液力阻尼,該善隔振效果。

    1993年美國空軍研究實驗室、空間運載知道委員會和CSA工程公司研究了航天器的整星隔振系統(tǒng)技術(shù)。其基本思想是不改變航天器本體結(jié)構(gòu),在航天器和運載設備之間安裝隔振裝置,從而衰減傳遞到航天器上的振動載荷。同時,CSA工程公司的研究還發(fā) 現(xiàn)整星隔振裝置的剛度必須保持穩(wěn)定,因此不能采用橡膠、彈簧等彈性材料作為整星隔振系統(tǒng)的隔振元件。整星隔振的互換性強,在不同的隔振任務中,只需調(diào)整隔振系統(tǒng)的參數(shù)即可,因此容易形成產(chǎn)品的系列化。該隔振技術(shù)已被成功用于運載火箭,并取得良好的效果。

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