大型土木工程试验系统隔振设计与分析

摘要...................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................. II 第1章绪论 . (1)

1.1 课题背景 (1)

1.2 国内外研究现状 (2)

1.2.1机械振动机器隔振技术的研究 (2)

1.2.2隔振材料和隔振器的研究 (3)

1.2.3关于建筑结构舒适度的研究 (4)

1.3 本文主要研究内容 (5)

第2章大型土木工程试验机的隔振设计方法 (7)

2.1 引言 (7)

2.2 一般工业设备的隔振设计方法 (7)

2.3 大型试验设备的隔振设计方法 (9)

2.3.1固有频率和隔振参数 (9)

2.3.2基于简化模型的试验机振动分析初步核算 (11)

2.4 大型土木工程试验机的碰撞问题 (13)

2.5 本章小结 (15)

第3章多功能试验机的隔振设计与有限元分析 (16)

3.1引言 (16)

3.2 多功能试验机隔振设计概述 (16)

3.3 隔振支座选型与布置 (17)

3.3.1 试验机隔振设计要求 (17)

3.3.2 隔振器选型与布置 (17)

3.5 有限元模型计算与分析 (19)

3.5.1 模态分析 (19)

3.5.2 长柱竖向压缩工况 (21)

3.5.3 橡胶支座快速剪切试验 (23)

3.5.4 长柱双向压剪试验 (27)

3.5.5 地震工况 (31)

3.6 本章小结 (32)

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第4章三轴六自由度振动台的隔振设计 (34)

4.1引言 (34)

4.2 振动台隔振设计概述 (34)

4.3 振动台工况验算 (36)

4.3.1 正弦拍波工况 (36)

4.3.2 正弦扫频工况 (39)

4.3.3 地震作用加载 (40)

4.3.4 振动台共振工况 (44)

4.4 本章小结 (46)

第5章大型土木工程试验系统周边建筑结构的振动分析与评估 (47)

5.1 引言 (47)

5.2 周边结构振动分析 (47)

5.2.1 大型多功能试验机周边结构振动分析 (47)

5.2.2 振动台周边结构振动分析 (53)

5.3 结构舒适度评价 (56)

5.4 本章小结 (58)

结论 (59)

参考文献 (61)

哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限 (64)

致谢 (65)

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第1章绪论

1.1 课题背景

振动的危害在我们的日常生活中并不陌生，常见的如城市轨道交通引起的环境振动和噪声[1-2]，由于其通常建于城区道路的下方，也经常直接从建筑物底部穿过，人们的正常工作会受到干扰，同时附近建筑物会因此产生振动，造成安全隐患[3]。在工业领域，常见的机械如压力机、锻锤、电液振动台和金属切削机床等机器在正常工作时也会产生振动，图1-1为某锻压设备。对于这些机械设备而言，其基础承受着不平衡扰力引起的振动以及机器的自重，如果该振动过大，将会影响机器的加工精度或者造成无法正常使用，甚至损坏机器和影响邻近的设备、仪器和人员的正常工作和生活，严重时会对周围建筑结构的安全造成威胁。比如某车间在长宽分别为90米和12米的二楼楼板上直接安装了大小不同的拉线机和绞线机设备共八个品种53台，总重近30吨。这些设备在工作时产生了严重的振动，导致车间长向两侧墙壁产生长达50米的多条横裂缝，12个墙垛断裂了11个，个别已断开[4]。

图1-1某机械锻压设备图1-2某地震模拟振动台

隔振与耗能减振技术是解决以上问题最经济有效的手段，随着我国经济技

术的不断发展，以及全社会对环境和人身健康的关注，近几年来我国在工业设备应用中采用隔振措施和技术有了明显的提高，人们对振动的危害以及隔振的

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