機(jī)械緩沖器系統(tǒng)及多自由度模型翻譯

1、摘要本文提出了一種多自由度模型在彈性隔振器的機(jī)械不壓井的分析。該模型采用彈性隔振器和緩沖器系統(tǒng)組裝一個(gè)剛體三自由度剛性框架。隔離器輔以緩沖系統(tǒng)以限制在所有三個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的剛體位移時(shí)，系統(tǒng)經(jīng)歷了瞬態(tài)加載或重載條件。該模型是分段的非線(xiàn)性，并使用歸一化的Bouc-Wen元件，以捕捉該彈性體隔離器固有的滯后和不壓井系統(tǒng)以及在剛性過(guò)渡并產(chǎn)生由于隔離器和所述緩沖系統(tǒng)之間固有的耦合阻尼特性。獨(dú)立的元件被用于模擬增強(qiáng)剛度從所述緩沖系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)的平移方向產(chǎn)生。一組彈性隔離器和緩沖器系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)收集，鑒定和模型驗(yàn)證。數(shù)據(jù)收集是在多個(gè)應(yīng)變振幅和應(yīng)變率。傳統(tǒng)的最小二乘基于參數(shù)辨識(shí)技術(shù)用于表征。然后，使用完全表征的模型來(lái)模

2、擬所述剛性主體的響應(yīng)和模擬結(jié)果進(jìn)行比較，以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)普遍。1簡(jiǎn)介機(jī)械緩沖器被用在多種工程應(yīng)用，例如鐵路，汽車(chē)和管道系統(tǒng)。機(jī)械緩沖器通常設(shè)計(jì)在與隔離系統(tǒng)結(jié)合使用，以便限制下瞬態(tài)加載分離的系統(tǒng)的位移包絡(luò)時(shí)，或當(dāng)分離的系統(tǒng)需要承受過(guò)載條件。位移限制和能量吸收是一個(gè)機(jī)械緩沖器的兩個(gè)主要應(yīng)用。彈性隔離器被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)和鐵路應(yīng)用與通常設(shè)計(jì)為在剪切或壓縮的彈性體部分被動(dòng)隔離器件。通常使用的不壓井系統(tǒng)在汽車(chē)應(yīng)用包括在壓縮下在瞬態(tài)負(fù)載條件彈性元件，以便逐步限制位移，并且由此避免與周?chē)綦x的系統(tǒng)裝配其它部件接觸。彈性隔離器表現(xiàn)出非線(xiàn)性剛度和阻尼特性，特別是在大范圍的應(yīng)變速率和不同位移幅值的

3、。這種非線(xiàn)性行為是由于使用機(jī)械緩沖器的作為位移限制裝置突出。雖然造型彈性隔離器的非線(xiàn)性行為已經(jīng)獲得了大量的關(guān)注，從研究人員，有機(jī)械冷落和集成冷落模型與模型彈性隔離器的建模提供有限的文獻(xiàn)。此外，大多數(shù)目前的文獻(xiàn)上的位移限制機(jī)構(gòu)的使用分段線(xiàn)性模型，這可能不是充分地捕獲在通過(guò)機(jī)械不壓井系統(tǒng)表現(xiàn)出剛性和滯后現(xiàn)象的過(guò)渡。此vcwork提出的自由度，可以用于機(jī)械不壓井系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析結(jié)合被動(dòng)彈性體隔離系統(tǒng)的設(shè)計(jì)綜合分段的非線(xiàn)性multidegree-模型。彈性隔振器的非線(xiàn)性行為建模已經(jīng)在過(guò)去的幾十年中一直是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域。易卜拉欣 1 上市一個(gè)廣泛的非線(xiàn)性隔振器設(shè)計(jì)和屬性建模的參考書(shū)目。一些方法，已被

4、廣泛用于非線(xiàn)性行為，如分?jǐn)?shù)模型和唯象模型討論了在建模。橡膠懸置元件的一個(gè)特定的模型是由伯格 2 鐵路的應(yīng)用。該模型采用疊加的彈性，摩擦和粘滯力和由五個(gè)模型參數(shù)。該模型被認(rèn)為是與所述測(cè)得的結(jié)果一般協(xié)議，并得出結(jié)論來(lái)表示模型的復(fù)雜性和模型準(zhǔn)確性之間的折衷。振動(dòng)隔離器的頻率依賴(lài)性的建模以動(dòng)態(tài)剛度在多個(gè)維度模型企圖由Kim和Singh3。該模型中，但是，并沒(méi)有考慮非線(xiàn)性行為。通過(guò)shaska等人研究了隔振器的非線(xiàn)性行為。 4 為了模型隔離器由使用激勵(lì)幅值丁基橡膠，激勵(lì)頻率和環(huán)境溫度作為輸入變量。Ni等人。 5 用一般的Bouc-Wen元隔振器滯回性能建模。頻域法進(jìn)行模型參數(shù)辨識(shí)。單自由度分段線(xiàn)性模型是

5、由narimani等人提出的。 6 和頻率響應(yīng)的解決方案是根據(jù)這個(gè)模型。得出的結(jié)論是從參數(shù)研究，阻尼比是實(shí)現(xiàn)振幅減少的重要變量。仿真結(jié)果被發(fā)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)測(cè)量吻合。Nguyen等人。 7 進(jìn)行了參數(shù)研究，以檢驗(yàn)一個(gè)運(yùn)動(dòng)限制停止振蕩器的響應(yīng)。對(duì)一個(gè)單自由度系統(tǒng)的分段線(xiàn)性模型被用于這項(xiàng)研究與參數(shù)激勵(lì)頻率和激勵(lì)幅值，停止差距進(jìn)行研究的約束系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為。一種分段線(xiàn)性振子的穩(wěn)定性與分岔分析被執(zhí)行natsiavas 8 。一個(gè)單自由度機(jī)械振蕩器為例驗(yàn)證結(jié)果。得出的分析可以擴(kuò)展到多自由度。一些研究人員已經(jīng)用流變模型來(lái)表示的彈性元件，和一般的粘彈性行為。雷諾等人。 9 用于廣義麥斯威爾模型表示的粘彈性行為識(shí)別技術(shù)

6、。兩個(gè)質(zhì)量指標(biāo)被定義為使用優(yōu)化方法進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。不像和彈性隔振器的建模分析，有有限的文獻(xiàn)關(guān)于機(jī)械不壓井即使緩沖器的跨多個(gè)工程應(yīng)用中使用。數(shù)學(xué)模型是以 10 研究了一般特征的機(jī)械和液壓不壓井修井系統(tǒng)。這些模型被用來(lái)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，通常使用緩沖電路設(shè)計(jì)指南。千葉和小林 11 與具體應(yīng)用到管道系統(tǒng)提出了一種線(xiàn)性吸收模型。通過(guò)振動(dòng)測(cè)試，確定了該模型的有效性?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有其他重要的文學(xué)一直在機(jī)械不壓井的建模和分析。有機(jī)械不壓井與碰撞力學(xué)的相關(guān)研究領(lǐng)域的某些方面的研究之間的一些相似性，沖擊動(dòng)力學(xué)和滯回性能建模。從這些領(lǐng)域的研究的一些文獻(xiàn)，因此，適用于機(jī)械不壓井的研究。Bouc-Wen模型已被許多研究人員在過(guò)去的

7、幾十年里，非線(xiàn)性和滯回特性建模的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的Bouc-Wen模型的修改是由歌曲和模型 12 提出的，特別是對(duì)于高度不對(duì)稱(chēng)的磁滯回線(xiàn)。該模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的相關(guān)性。Peterka和Vacik13提出的混沌行為，伴隨著一些機(jī)械系統(tǒng)下所造成的影響，某些激勵(lì)條件的周期運(yùn)動(dòng)的詳細(xì)摘要。沖擊體之間的關(guān)系的基礎(chǔ)上成立和存在的邊界條件方面使用恢復(fù)系數(shù)，并過(guò)渡到混亂的行為。一種非線(xiàn)性振子模型是由肖和福爾摩斯 14 為開(kāi)發(fā)模型的機(jī)械系統(tǒng)表現(xiàn)出間歇性接觸。單自由度分段線(xiàn)性模型是用來(lái)證明幾個(gè)分支從不同的輸入條件和系統(tǒng)性能。一個(gè)大的編譯相關(guān)的話(huà)題和接觸碰撞動(dòng)力學(xué)和力學(xué)的最新目錄可以在強(qiáng) 15 發(fā)現(xiàn)，對(duì)單自由度系統(tǒng)的周期碰

8、撞行為的一些討論。一直在為廣泛應(yīng)用的Bouc-Wen模型的使用相關(guān)的文學(xué)現(xiàn)象的增加。Bouc-Wen模型進(jìn)行分類(lèi)，通過(guò)ikhouane Rodellar 16 為基于距離的控制參數(shù)，以涉及到的物理屬性參數(shù)的具體類(lèi)別。一個(gè)有限的范圍的參數(shù)建立了模型的有界輸出系統(tǒng)。并進(jìn)一步建立ikhouane堤壩 17 ，廣義Bouc-Wen模型的參數(shù)化和不可唯一地定義的模型系統(tǒng)的輸入-輸出特性。歸一化的Bouc-Wen模型的參數(shù)的數(shù)目減少了以一種獨(dú)特的投入產(chǎn)出關(guān)系提供。規(guī)范化的Bouc-Wen元件已被使用在這項(xiàng)工作中描述的力位移響應(yīng)的完整的范圍，并將在后面的章節(jié)中討論。本文結(jié)合最近的一些工作，在建模的非線(xiàn)性和磁

9、滯橡膠隔振器具有提供了一個(gè)模型，采用機(jī)械不壓井和，因此，提供了一個(gè)全面的模型的制動(dòng)系統(tǒng)和隔離系統(tǒng)在很寬的范圍內(nèi)的位移振幅及激振頻率。由于在工程實(shí)踐中遇到的機(jī)械系統(tǒng)組成的多自由度（MDOF）特征，包括平面三度的運(yùn)動(dòng)（自由度）或所有六個(gè)自由度，空間具有一個(gè)剛性體，本文介紹了一三自由度系統(tǒng)，采用以機(jī)械不壓井系統(tǒng)在所有三運(yùn)動(dòng)方向的限制了系統(tǒng)的位移用一個(gè)綜合模型。2建模本節(jié)介紹的模型組成的一三自由度系統(tǒng)和兩個(gè)平移和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，分別為X，Y和。模型的一個(gè)方框圖表示如圖1所示的集中質(zhì)量，被認(rèn)為是剛性的，假定進(jìn)行小角位移。這個(gè)假設(shè)允許在的運(yùn)動(dòng)方程的推導(dǎo)使用小角度近似（EOM）。圖1系統(tǒng)顯示前、后減振器連接

10、剛體地。剛體是另外連接縱向（沿x軸）和縱向（沿Y軸）緩沖器在前端和后端。圖1所示的坐標(biāo)系統(tǒng)將在本文中使用的?？梢灾赋龅氖?，本文提出的模型是只存在于兩個(gè)隔離器和兩對(duì)翻譯緩沖器。然而，本文所采用的方法將適用于任何三自由度剛體無(wú)論隔離器和緩沖器的數(shù)量。圖1中EOM的制度包括三個(gè)二階微分方程，再加上一個(gè)又一個(gè)同時(shí)被耦合到四階微分方程，進(jìn)而決定了Bouc-Wen變量的演化，對(duì)應(yīng)于四的Bouc-Wen元素，如圖2所示。Bouc-Wen元素，如圖2所示為滯后的塊，用以額外的狀態(tài)變量引入捕捉時(shí)間依賴(lài)性。一種Bouc-Wen元是每個(gè)翻譯運(yùn)動(dòng)方向每隔振器的應(yīng)用。這允許模擬滯回性能的橡膠隔離器與模型參數(shù)的適當(dāng)選擇展

11、出。集總參數(shù)如圖2所示是通過(guò)前后隔離器位于接地（XF，YF）和（XR，YR）分別，相對(duì)于質(zhì)心。位移的三自由度系統(tǒng)約束的緩沖器的前端以及在在前體后端船尾（x）和垂直（Y）運(yùn)動(dòng)方向。緩沖剛度模型的非線(xiàn)性彈簧元件，與k2fx，k3fx，k2fy和k3fy代表冷落剛度的剛性體前端+ X，X，Y和Y方向分別+。相應(yīng)的減振剛度的剛性體的后端與k2rx，k3rx建模，k2ry和k3ry代表X，剛度X，Y和Y方向分別+?？刂艵OM為集中質(zhì)量的前后平移，可表示如下：在方程（1）中，m是分離的系統(tǒng)的質(zhì)量和FX是作用于沿x軸的質(zhì)量在質(zhì)量中心的激發(fā)力。k1fx和k1rx代表前后隔離器沿x軸的平移剛度分別與b1fx和b

12、1rx表示前面的平移阻尼常數(shù)和后方隔離器沿x軸。式（1）可交替寫(xiě)成兩個(gè)一階常微分方程（ODE）作為一個(gè)系統(tǒng)：在方程（1）和（2）中，fx和rx是的Bouc文參數(shù)夫婦與無(wú)單位的時(shí)間依賴(lài)性變量，WFX和WRX系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)，分別只要兩個(gè)參數(shù)是非零。在方程（2）中，X= x和2×=x。單位少，隨時(shí)間變化的變量被稱(chēng)為歸一化的Bouc溫變量和已被使用，以避免過(guò)度參數(shù)化的Bouc溫元件16。阻尼特性表現(xiàn)出了彈性isolatorsare主要遲滯。阻尼常數(shù)，因此，需要考慮應(yīng)變率或激發(fā)頻率。這樣做是通過(guò)使用滯后以模型的頻率的衰減常數(shù)作為依賴(lài)阻尼常數(shù)：在方程（3），h1pq是滯后阻尼常數(shù)，為激發(fā)頻率。在方程

13、（3）中，下標(biāo)“P”可以由前被取代和后端安裝的變量“f”和“r'和下標(biāo)'Q'可以通過(guò)前后方向和垂直方向'x'和'y'的被取代分別表示該模型的4阻尼和滯后常數(shù)。從這里的所有阻尼常數(shù)將被建模為表示在方程（3）。它可以指出，該制劑在方程（3）通常用于僅諧波激發(fā)和可能不直接適用于非線(xiàn)性系統(tǒng)具有多個(gè)諧波和子諧波。在方程中使用的頻率。（3）代表最低諧波為本文開(kāi)發(fā)的模型?？刂品匠痰募匈|(zhì)量的垂直運(yùn)動(dòng)類(lèi)似于方程（1），并可以表示為：式（4）類(lèi)似于公式（1）配有兩個(gè)新的Bouc文參數(shù)fy和ry耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與相應(yīng)時(shí)間相關(guān)的變量，WFY和扭歪，這是又耦合到在

14、垂直方向上的集中質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)，沿所述y軸軸。式（4）可交替地表示為一階方程的系統(tǒng)如下： 在方程（4）和（5），F(xiàn)Y是作用于所述剛性體在垂直方向上的激勵(lì)力，k1fy和k1ry代表的前部和分別后方隔離器的垂直剛度，和b1fy和b1ry代表的豎直阻尼常數(shù)前部和后部分別隔離。在方程（5），3×= y和4×=y?？刂品匠虨閯傮w的旋轉(zhuǎn)位移被耦合到在方程并入所有四個(gè)狀態(tài)變量（2）和（5），并且可以表示與使用小角度近似為：在方程（6），MZ是關(guān)于z軸作用在質(zhì)量，I是慣性圍繞z軸以質(zhì)心，其中z軸被定義為每右手法則的質(zhì)量矩的激發(fā)時(shí)刻與坐標(biāo)系中圖是一致的。 1和2式（6）可交替地寫(xiě)為耦合微分方程作

15、為一個(gè)系統(tǒng)：在方程（7），5×=克和6×=g，在方程所有剩余的變量（7）保持一致，以在方程引入的變量 （1）至（6）。它可以指出，方程的推導(dǎo)。（7）基于該系統(tǒng)經(jīng)受較小角位移的假設(shè)。一階微分方程的公式（2），（5）和（7）都為系統(tǒng)僅只要在不壓井位移閾值的前端，并在系統(tǒng)的后端的控制方程不超過(guò)，IE F x的 - YG<X河或x+ YG<X中，f的Y + XG<Y及R或y - XG<y，其中XOF和XOR是前后不壓井閾值的前部和分別的后端，并且YOF和產(chǎn)油雖是垂直壓井閾值的前部和分別的后端。此外，方程組被耦合到四個(gè)一階微分方程支配的時(shí)間相關(guān)的Bouc文變量

16、的演變。通用配方的的Bouc溫變量可以表示如下：在方程（8）和（9）中，下標(biāo)“L”和“M”可以通過(guò)正面和背面隔離變量“f”和“R”被取代，得到分別對(duì)應(yīng)于每個(gè)的Bouc文變量的四個(gè)管ODE。ij，ij和NIJ與每個(gè)隔離器的特性相關(guān)的布克文參數(shù)。當(dāng)位移任意的緩沖器位置超過(guò)相應(yīng)的閾值不壓井，理事EOM必須更新以考慮不壓井剛度?？梢宰⒁獾剑行灰扑x的質(zhì)量的任何點(diǎn)是平移和旋轉(zhuǎn)的組合，假設(shè)小旋轉(zhuǎn)。因此，EOM將需要更新，如果任何下列條件被滿(mǎn)足：緩沖閾值，XOF，YOR,YOR，YOR，在公式定義（10），以便對(duì)稱(chēng)于前后平移方向和上下垂直方向上在每個(gè)所述緩沖的位置。這已經(jīng)完成，以便減少變量數(shù)，并且不限

17、制該模型以任何方式。這種假設(shè)可以不失一般性的建議的模型中的任何損失被除去。為了簡(jiǎn)化在方程配制的EOM（2），（5）和（7），從彈簧元件產(chǎn)生的反作用力被用來(lái)代替相應(yīng)條件在EOM通過(guò)進(jìn)行以下取代：在方程（11），1 FX f和1RX f分別在前面的兩個(gè)彈簧元件和后端分別從前后位移產(chǎn)生，和1 FY f和1ry f的反作用力的兩個(gè)彈簧元件的反作用力在從垂直位移而產(chǎn)生的前部和后部端部。所有等式中列出的反作用力。（11）保持僅只要隔離塊的前部前后和垂直位移不超過(guò)所述緩沖閾值。該系統(tǒng)的修改的EOM表示在方程（2），（5）和（7），可以使用從式中的取代重寫(xiě) 。（11）為：方程（12）在圖1的系統(tǒng)治理EOM可甚

18、至超越冷落位移閾值受冷落的剛度所產(chǎn)生的相應(yīng)的反應(yīng)部隊(duì)替換所有的彈簧元件的反應(yīng)力。在前面的緩沖前后位移會(huì)導(dǎo)致下面的反應(yīng)力：在式（13），k2fx是對(duì)應(yīng)于沿X軸的位移而k3fx +對(duì)應(yīng)沿X軸位移前端前緩沖彈簧單元的剛度。在后方緩沖的縱向位移類(lèi)似的方程可以表示如下：在式（14），k2rx是對(duì)應(yīng)于沿X軸的位移而k3rx +對(duì)應(yīng)沿X軸位移后端的后緩沖彈簧單元的剛度。在前端在運(yùn)動(dòng)垂直方向上的彈簧元件所產(chǎn)生的反作用力：在式（15），k2fy是對(duì)應(yīng)于沿Y軸的位移而k3fy +對(duì)應(yīng)沿Y軸位移前端前緩沖彈簧單元的剛度。在大規(guī)模的后端從運(yùn)動(dòng)的垂直方向的彈簧元件所產(chǎn)生的反作用力如下：在式（16），k2ry是

19、對(duì)應(yīng)于沿Y軸的位移而k3ry +對(duì)應(yīng)沿Y軸位移后端的后緩沖彈簧單元的剛度。了相關(guān)反應(yīng)力替代，從EQS。（13）式以（16），（12）產(chǎn)生任何更新EOM上市Eq.冷落門(mén)限，超過(guò)（10）。這提供了完整的模型為三自由度剛體的前部和后部的隔離器舉行添加限制位移的機(jī)械緩沖電路，如圖2所示。本節(jié)提出的模型結(jié)合除了剛度幾個(gè)參數(shù)及前、后減振器阻尼常數(shù)由于四變量納入規(guī)范化的Bouc-Wen。隨后的部分提出了參數(shù)辨識(shí)技術(shù)，是用來(lái)完全表征本節(jié)提出的模型。3參數(shù)識(shí)別本節(jié)說(shuō)明為參數(shù)識(shí)別的特點(diǎn)與上一節(jié)中介紹的模型相關(guān)的常數(shù)的使用。本文采用傳統(tǒng)的最小二乘法為基礎(chǔ)的識(shí)別方法來(lái)確定所有的前線(xiàn)和后方隔離器保持剛體相關(guān)的常數(shù)，該常

20、數(shù)與緩沖系統(tǒng)限制剛體位移有關(guān)，都與規(guī)范化的Bouc-Wen模型相關(guān)參數(shù)。用于基于最小二乘參數(shù)辨識(shí)為目標(biāo)函數(shù)如下：在式（17），F(xiàn)T，M是實(shí)測(cè)的力通過(guò)隔振和緩沖系統(tǒng)傳遞到基礎(chǔ)框架。測(cè)量特定負(fù)載條件下的負(fù)載細(xì)胞，并將在下一節(jié)中詳細(xì)討論。FT是時(shí)間歷史的傳力，通過(guò)模型在前一節(jié)中列出的預(yù)測(cè)。式（17）表示的時(shí)程差異的規(guī)范和最小化，以便計(jì)算所有相關(guān)的參數(shù)與模型。以下的等式表示通過(guò)器后減振器后部在垂直方向上榜樣的理論力傳力的模型預(yù)測(cè)，式中的目標(biāo)功能的計(jì)算（17）：在式（18），F(xiàn)T，都是k1ry，k2ry，k3ry傳遞的力，b1ry和RY，需要計(jì)算的參數(shù)。此外，Bouc-Wen變歪是一個(gè)肺功能參數(shù)，RY和

21、NPY，這需要計(jì)算以及。這產(chǎn)生一個(gè)與表征傳遞力的相關(guān)參數(shù)為八，表示在方程（18）。需要注意的是ODE執(zhí)政Bouc-Wen變量要解決計(jì)算歸一化的Bouc-Wen變量的時(shí)間歷程。這首頌歌是僵硬，使用MATLAB軟件中® 18 優(yōu)化工具箱求解。類(lèi)似的配方與代表方程。（17）和（18）可以表示為在前后方向上的后方隔離器，在垂直方向的前隔離器，并在前后方向的前方隔離器，總金額為三十二個(gè)參數(shù)需要進(jìn)行量化，以便在上一節(jié)中提供的模式來(lái)完全表征。所有在上一節(jié)中所介紹的參數(shù)可，因此，可以通過(guò)最小化目標(biāo)函數(shù)，并使用適當(dāng)?shù)姆秶?jì)算的。序列二次規(guī)劃（SQP）算法是用于解決使用優(yōu)化工具箱中的MATLAB

22、4;18的優(yōu)化問(wèn)題。理事模型非線(xiàn)性的Bouc文元素的引入可以導(dǎo)致分叉。所有的Bouc文參數(shù)被限制為特定的范圍，以確保有界輸入有界輸出響應(yīng)16，17和，因此，避免從非線(xiàn)性元件產(chǎn)生分叉。理事模式也可能會(huì)出現(xiàn)由于該模型的分段連續(xù)分岔。負(fù)責(zé)引進(jìn)分岔的具體參數(shù)需要利用模型來(lái)模擬之前進(jìn)行識(shí)別和分析。這將進(jìn)一步在隨后的章節(jié)中討論。本節(jié)中提供的制劑將用于在隨后的部分來(lái)表征的一組分離和不壓井系統(tǒng)為好。4結(jié)果使用從一組彈性隔離的特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)本節(jié)介紹的參數(shù)辨識(shí)結(jié)果。隔離器被集成各自緩沖系統(tǒng)，并將從這里開(kāi)始被稱(chēng)為前部和后部隔離器。的特征在于隔離器中使用前面的部分為模擬中討論的模型。模擬響應(yīng)最終相比實(shí)驗(yàn)結(jié)果。單一軸伺服

23、液壓致動(dòng)器，用于在每個(gè)平移方向（前后和垂直）的隔離器的特征。表征實(shí)驗(yàn)重復(fù)四次，以便捕捉在前后方向和垂直方向中的前后方向和垂直方向的前隔離器的特性，和后部隔離器。的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集示于圖。3，一種固定裝置被設(shè)計(jì)成裝配隔離器，并示于圖。 3為好。夾具被設(shè)計(jì)成具有足夠的剛性以特定可調(diào)功能，以便容納該前部和后部隔離器組件。該實(shí)驗(yàn)裝置用于收集荷載 - 位移數(shù)據(jù)以表征使用第3節(jié)中所概述的參數(shù)識(shí)別的前后隔離器每個(gè)隔離器組件預(yù)加載以模擬靜力平衡條件。用于實(shí)驗(yàn)的隔振器有一個(gè)圓形的橫截面的彈性體在剪切。每個(gè)隔離組件包括一個(gè)軸穿過(guò)兩隔振器的彈性體部分的中心和連接隔離器的動(dòng)態(tài)成員以及執(zhí)行器。軸系統(tǒng)作為減震裝置通過(guò)

24、逐步壓縮彈性體部分克服怠慢的差距后。液壓伺服執(zhí)行器是用來(lái)提供一個(gè)預(yù)先定義的位移輸入在一個(gè)固定的激勵(lì)頻率。由于荷載位移特性的應(yīng)變率相關(guān)的數(shù)據(jù)是，在勵(lì)磁頻率的幾個(gè)層次的收集。的頻率范圍從2赫茲到12赫茲，而輸入位移幅值選擇以覆蓋整個(gè)位移范圍的隔離系統(tǒng)。輸入激勵(lì)下的位移控制和反應(yīng)力，傳遞到基礎(chǔ)框架，是由負(fù)載傳感器測(cè)量，如圖3所示。反應(yīng)力是在500赫茲的采樣頻率測(cè)量。從一些實(shí)驗(yàn)中收集到的數(shù)據(jù)顯示在圖。4和5在荷載位移曲線(xiàn)的形式為前、后減振器分別?？梢哉f(shuō)，數(shù)據(jù)的采集是經(jīng)過(guò)幾百次的激發(fā)能的彈性體和穩(wěn)定滯后沉降開(kāi)始。±3.25毫米用于后隔離位移閾值，在運(yùn)動(dòng)的前后方向的一種表現(xiàn)。它可以指出，所述緩沖

25、設(shè)計(jì)不對(duì)稱(chēng)的，導(dǎo)致明顯的不壓井閾值和反應(yīng)力向相反方向平移。垂直冷落閾值被發(fā)現(xiàn)是4.5毫米，-5.25毫米和4.75毫米，-3.75毫米的正面和背面分別隔離。從前后隔離收集的數(shù)據(jù)是使用在上一節(jié)中概述的最小平方方法用于表征，其結(jié)果列于表1，所有模型參數(shù)反復(fù)對(duì)每個(gè)振頻率被計(jì)算。所有參數(shù)，除了阻尼常數(shù)，被認(rèn)為由不超過(guò)5，以改變激勵(lì)頻率范圍從2至12赫茲。其結(jié)果是可以在沒(méi)有顯著精度損失可以使用這些參數(shù)的算術(shù)平均值，這些值列于表1中。該觀察結(jié)果有關(guān)的彈性體隔離器中的非線(xiàn)性參數(shù)已在相關(guān)的文獻(xiàn)，以及4。阻尼常數(shù)，但是，被認(rèn)為是減少與增加激勵(lì)頻率，并且被替換為滯后阻尼常數(shù)如第2部分解釋它可以指出，所有的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)

26、進(jìn)行了在室溫下用在環(huán)境條件變化最小。表1所列特征的前部和后部的隔振器參數(shù)用于一三自由度系統(tǒng)的響應(yīng)進(jìn)行了模擬，如圖2所示，一個(gè)質(zhì)量為125公斤和8個(gè)kg-m2繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。前減振器位于（325，20）mm和后隔離器位于（320，55）毫米相對(duì)于原點(diǎn)的，質(zhì)量中心的定義。強(qiáng)制的功能，包括幾個(gè)不同的振幅的正弦輸入頻率范圍從1到7赫茲單位階躍輸入作為強(qiáng)迫函數(shù)的三自由度系統(tǒng)，在大規(guī)模的中心作用。該模型在2節(jié)概述了用于計(jì)算位移的歷史在點(diǎn)對(duì)剛體對(duì)應(yīng)的前后減振器位置隨力傳遞到框架通過(guò)前后隔離器。時(shí)域響應(yīng)是使用以下初始條件計(jì)算：x（0）= X（0）= y（0）= Y（0）= G（0）= G（0）= 0。同時(shí)，用于所有四Bouc-Wen變量的初始條件如下：（0）（0）（0）（0）0 FX RX風(fēng)云、W = W = W = W =。一個(gè)驗(yàn)證測(cè)試運(yùn)行進(jìn)行比較的模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。測(cè)量位移從模擬產(chǎn)生的時(shí)程被用作輸入到前部和后部隔離器并傳輸?shù)交艿南鄳?yīng)的力，采用的實(shí)驗(yàn)設(shè)置中所示。 3.模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，該比較示于圖。圖6和7，如可以從兩個(gè)圖中可以看出，模擬的和測(cè)量的響應(yīng)之間的最大負(fù)荷小于9而不同，一般的載荷 - 位移曲線(xiàn)闡明用一個(gè)根類(lèi)似型材平均6.2和7.7平方誤差。像冷落剛度，阻尼和壓井過(guò)渡所有顯著特性的仿真響應(yīng)被成功