一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置

本发明创造属于船舶减振降噪，尤其是涉及一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置。

背景技术：

1、过大的结构振动噪声会造成船舶、海洋平台和水下航行器等整体环境恶化、损坏精密设备仪器、发生疲劳破环等严重后果，船舶设计及制造人员在船舶设计制造过程中，必须重视船舶振动噪声问题，采取合理的减振降噪方式。主机、发电机等船用设备是船舶的主要振动噪声源，设备激励一般先经过减振基座等结构进行减振后再传递至船体结构，因此，减隔振元件是船舶振动噪声控制的重要屏障，其减振性能直接决定船舶辐射噪声水平。

2、现有的减振装置减振效果不好，且结构相对比较复杂，因此有必要设计一种减小由设备激励引起的船体结构振动响应且结构简单的减振装置。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明创造旨在提出一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，以解决现有减振装置减振效果差的问题。

2、为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

3、一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，包括承压面板、液囊、液囊隔板、分子弹簧减振器和底板，承压面板下方布置液囊，液囊底部设置液囊隔板，液囊隔板下方设置周期排列的若干分子弹簧减振器，若干分子弹簧减振器均与底板相连，底板与船舶基座面板固定连接；

4、在液囊内充满液体介质，所述分子减振器包括分子弹簧活塞、分子弹簧壳体和分子弹簧介质，分子弹簧活塞下端的压板端设置在分子弹簧壳体内，分子弹簧活塞上端的活塞端设置在分子弹簧壳体外，在压板端与分子弹簧壳体之间的空间内充满分子弹簧介质，当外力压缩分子弹簧介质至一定压强时，分子弹簧减振器刚度降低；当卸载时，分子弹簧减振器刚度恢复，在底板上固定设有限位框架，所述液囊的中下部及液囊隔板均设置在限位框架内。

5、更进一步的，所述承压面板包括依次连接的多个承压面板子结构，且相邻两个承压面板子结构之间通过若干铰链连接。

6、更进一步的，所述限位框架由四块限位板顺次收尾连接而成。

7、更进一步的，所述分子弹簧介质包括多孔疏水材料和水。

8、更进一步的，所述多孔疏水材料为疏水沸石颗粒。

9、更进一步的，当外力压缩分子弹簧介质至一定压强时，水分子侵入多孔疏水材料，分子弹簧减振器刚度降低；当卸载时，水分子自动从多孔疏水材料的微孔逸出，实现机械能和表面能的相互转化。

10、更进一步的，分子弹簧壳体为圆柱结构，分子弹簧活塞的活塞端和压板端均为圆盘结构，且压板端的尺寸与分子弹簧壳体的尺寸相适应。

11、更进一步的，分子弹簧壳体底部设有与底板连接的法兰盘，底板通过螺栓与船舶基座面板固定连接。

12、更进一步的，在承压面板上通过螺栓固定船舶设备。

13、更进一步的，所述承压面板和液囊的上表面直接接触，液囊的下表面和液囊隔板的上表面直接接触。

14、与现有技术相比，本发明创造所述的一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置的有益效果是：

15、(1)本发明创造所述的一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，一是将固体中传播的长波通过铰链转换为短波，实现低频振动向高频转换；二是液囊层将固体中的弹性波转换为表面波，实现高效减振；三是分子弹簧减振器在液囊层减振基础上进行二级减振，实现低频残余振动有效控制。

16、(2)本发明创造所述的一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，具有结构简单、减振效果好、适用范围广等优点，可实现船舶、海洋平台以及水下航行器等结构振动响应控制。

技术特征：

1.一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，其特征在于：包括承压面板、液囊(3)、液囊隔板(4)、分子弹簧减振器(5)和底板(6)，承压面板下方布置液囊(3)，液囊(3)底部设置液囊隔板(4)，液囊隔板(4)下方设置周期排列的若干分子弹簧减振器(5)，若干分子弹簧减振器(5)均与底板(6)相连，底板(6)与船舶基座面板固定连接；

2.根据权利要求1所述的一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，其特征在于：所述承压面板包括依次连接的多个承压面板子结构(1)，且相邻两个承压面板子结构(1)之间通过若干铰链(2)连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，其特征在于：所述限位框架(7)由四块限位板顺次收尾连接而成。

4.根据权利要求1所述的一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，其特征在于：所述分子弹簧介质(10)包括多孔疏水材料和水。

5.根据权利要求4所述的一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，其特征在于：所述多孔疏水材料为疏水沸石颗粒。

6.根据权利要求5所述的一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，其特征在于：当外力压缩分子弹簧介质(10)至一定压强时，水分子侵入多孔疏水材料，分子弹簧减振器(5)刚度降低；当卸载时，水分子自动从多孔疏水材料的微孔逸出，实现机械能和表面能的相互转化。

7.根据权利要求1所述的一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，其特征在于：分子弹簧壳体(9)为圆柱结构，分子弹簧活塞(8)的活塞端和压板端均为圆盘结构，且压板端的尺寸与分子弹簧壳体(9)的尺寸相适应。

8.根据权利要求7所述的一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，其特征在于：分子弹簧壳体(9)底部设有与底板(6)连接的法兰盘，底板(6)通过螺栓与船舶基座面板固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，其特征在于：在承压面板上通过螺栓固定船舶设备。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，其特征在于：所述承压面板和液囊(3)的上表面直接接触，液囊(3)的下表面和液囊隔板(4)的上表面直接接触。

技术总结
本发明提供了一种基于表面波与分子弹簧减振的层叠复合减振装置，属于船舶减振降噪技术领域。解决了现有减振装置减振效果差的问题。减振装置它包括承压面板、液囊、液囊隔板、分子弹簧减振器和底板，承压面板下方布置液囊，液囊底部设置液囊隔板，液囊隔板下方设置周期排列的若干分子弹簧减振器，若干分子弹簧减振器均与底板相连，底板与船舶基座面板固定连接；在液囊内充满液体介质，所述分子减振器包括分子弹簧活塞、分子弹簧壳体和分子弹簧介质，当外力压缩分子弹簧介质至一定压强时，分子弹簧减振器刚度降低；当卸载时，分子弹簧减振器刚度恢复，在底板上固定设有限位框架。本发明适用于船舶、海洋平台以及水下航行器等结构振动响应控制。

技术研发人员：李海超,徐佳伟,庞福振,秦宇璇,汤旸,江沛,王雪仁,缪旭弘,杜圆,高聪
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12