[发明专利]一种多面安装设备的多自由度振动激励力间接测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及船舶声隐身技术领域，具体涉及一种多面安装设备的多自由度振动激励力间接测试方法。

背景技术

机械设备振动激励力作为船舶振动能量传递及振动声辐射估算的必备输入数据，是船舶定量声学设计必不可少的输入参数。此外，通过对设备振动噪声激励特性的检测，依据总体限值要求进行考核，来决定是否允许该设备安装上船，这是工程中控制船舶辐射噪声的重要途径。但机械设备输出的振动激励力的测试方法尚不完善，间接测试方法尚未得到广泛应用，尤其多自由度情况下激励力的间接测试方法未深入研究和验证。

现有的方法主要针对机械设备通过某单一隔振器传递的振动激励力，如高菊2011年发表的“多激励作用下单、双层圆柱壳声振分析”、庞福振等2012年发表的“设备对船体结构的激励力及其应用研究”；现有方法主要针对单一振动方向——与机械设备安装平面垂直方向的振动激励力，其他方向的平动、转动自由度的激励特性未有深入研究，如原春晖2006年发表的“机械设备振动源特性测试方法研究”，胡寅寅等人2011年在“设备载荷识别与激励源特性的研究现状”一文中也指出：机械设备激励力识别研究将从单点单方向激励向多点多方向激励发展。目前对多点多方向耦合的机械设备振动输出激励力表征尚未有公认完善方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多面安装设备的多自由度振动激励力间接测试方法，能够对多点多面弹性支撑设备多自由度激励进行间接测试，且准确性高。

本发明的多面安装设备的多自由度振动激励力间接测试方法，包括如下步骤：

步骤1，在隔振系统安装于多面安装设备前，测试获得各隔振器的上端输入阻抗ⁱⁱZ¹¹、下端输入阻抗ⁱⁱZ²²、上端传递阻抗ⁱⁱZ¹²、下端传递阻抗ⁱⁱZ²¹，以及裸基座上各隔振器安装位置之间的传递阻抗^ijZ^b；其中，上标i表示第i个隔振器，j表示第j个隔振器，i,j＝1,2,…，m，m为隔振器总数量；并根据第j个隔振器至第i个隔振器之间的传递阻抗^ijZ^b获得第j个隔振器上下端至第j个隔振器上下端的阻抗；

步骤2，将隔振系统安装在多面安装设备上后，在每个隔振器上、下端各布置一个三向振动传感器；并在隔振系统任意位置上布置一个相位参考点，用于赋相自谱测试；

步骤3，运转多面安装设备并测试各个隔振器上下两端的振动速度并利用相位参考点的相位进行赋相自谱，获得各个振动速度的幅值和相位；

步骤4，多面安装设备对第i个隔振器的振动激励力F^1,i为第i个隔振器上端、第i个隔振器下端、以及除第i个隔振器之外的其他隔振器的上、下端的振动对第i个隔振器上端阻滞力之和；第i个隔振器对基座的振动激励力F^2,i为第i个隔振器上端、第i个隔振器下端、以及除第i个隔振器之外的其他隔振器的上、下端的振动对第i个隔振器下端阻滞力之和；所述阻滞力为阻抗与振动速度的乘积。

进一步地，步骤4中所述多面安装设备对第i个隔振器的振动激励力F^1,i和第i个隔振器对基座的振动激励力F^2,i为：