HGGS-200型钢丝绳隔振器冲击特性研究

　　0 引言

　　钢丝绳隔振器作为新一代干摩擦型抗冲元件，由于具备卓越的性能现已在机械、航空航天、军事、建筑、环境等方面的减振、降噪和缓冲中得到了广泛应用。对于钢丝绳隔振器在非冲击激励下的响应计算，各国学者都做了相当多的工作，也取得了很大的成就。但钢丝绳隔振器对冲击激励响应计算方面的研究工作开展较少，这方面的文献也鲜见，目前对于钢丝绳隔振器冲击特性方面的工作大部分都是在试验的基础上进行的。由于条件的限制，国内在这方面的工作进展甚少[3 ～5]。

　　当钢丝绳隔振器用于工程抗冲时可对其进行近似的参数选取，所选参数中的刚度比、隔振器的屈服载荷是由隔振器的固有特性所决定的，不随其他条件的改变而改变。但它的静态位移和系统固有频率将随着隔振器的承载不同而改变，而表征它的冲击特性的动态位移、隔冲系数却随着隔振器的承载和所处的冲击环境而变。不同的承载和不同的冲击条件都将会导致不同的冲击特性的出现。由于钢丝绳隔振器冲击特性的理论计算还处于形成阶段，人们通常以试验得出的实际冲击特性作为计算评估隔离器对冲击的抑制作用的参考依据。目前，对钢丝绳隔振器的冲击隔离效果测评的试验对于钢丝绳隔振器的极限能力的评价已经足够，但对于系统的抗冲击分析还远远不够，必须得出其在不同冲击能量下的隔冲能力参数，需要给出不同变形量下隔振器的刚度，以便研究钢丝绳隔振器在不同冲击环境下的动态特性，填补其冲击特性的不足和空白。

　　1 刚度模型

　　刚度常用来描述外来激励对弹性元件所产生的响应，它既表征弹性元件的特性，也反映弹性元件的一些基本特征。工程中描述刚度的量一般有: 静刚度、动刚度、冲击刚度。通常根据隔振器的载荷特性曲线计算隔振器的刚度。目前，人们对钢丝绳隔振器的静刚度和动刚度模型已进行了深入的研究和较为详细的描述，详见文献[4]和文献[5]。钢丝绳隔振器的静态刚度可当作线性处理，主要取决于钢丝绳本身固有的特性，不随外加载荷而变。对动刚度而言，不仅与隔振器本身的固有特性有关，还与激振力的幅值和频率均有关。大量的试验表明，钢丝绳隔振器的冲击刚度不仅与隔振器的固有特性有关，而且随着冲击载荷的不同以及隔振器本身所承载的重量不同而发生变化。因此，即使对于同一隔振器来说，可以认为影响其冲击刚度的参数不仅与隔振器本身的特性相关，而且和它所承载的重量及当时的冲击载荷相关。通常采用幅值和脉冲时间来描述冲击载荷。在冲击条件下，钢丝绳隔振器的冲击刚度可用以下函数描述: