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文檔簡介
1、飛機(jī)著陸時(shí)某些精密儀器的緩沖設(shè)計(jì)描述問題:飛機(jī)著陸時(shí),地面給飛機(jī)一個(gè)沖擊作用。特別地,對于某些精密儀器,會(huì)影響其工作性能,甚至它們的安全。為了減小這種沖擊作用的影響,對這些儀器進(jìn)行緩沖設(shè)計(jì)。 顯然,在這種情況下,是為了使基座上的沖擊力傳遞到設(shè)備上的沖擊力最小,屬于第二類緩沖問題。下面分別把這個(gè)脈沖看成速度脈沖和加速度脈沖來進(jìn)行討論。(1).激勵(lì)是速度脈沖。模型為阻尼-彈簧-質(zhì)量模型,如下圖.m考慮實(shí)際問題,這里采用橡膠緩沖器。橡膠是硬性彈簧,此時(shí)彈力與變形之間的關(guān)系為。令阻尼器的阻尼系數(shù)為c,對系統(tǒng)進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律,列寫運(yùn)動(dòng)微分方程: 初始條件為;由于很小,所以對在=0處進(jìn)行泰勒
2、展開,并取一次項(xiàng),得到: 。從而,原方程可化為。令 進(jìn)一步化簡成設(shè) ,代入方程并由初值條件得: 令 此時(shí) 則最大加速度為 其中將最大變形和最大加速度相乘,可得 ,分別繪制和 與 的關(guān)系曲線。 由上述兩條曲線觀察,可得到如下結(jié)論:1. 當(dāng)和一定時(shí),在最大加速度為最小,=0.5207,所以為彈簧最大變形固定時(shí)的最佳阻尼。2. 當(dāng)和一定時(shí),在=0.271處,最大傳遞加速度為最小,=0.8102,所以=0.271為彈簧剛度確定時(shí)的最佳阻尼?;氐骄唧w問題:設(shè)計(jì)目標(biāo):緩沖器最大變形=,施加的速度激勵(lì)為,最大允許加速度為33g。假設(shè)一臺儀器重為m=10kg.由設(shè)計(jì)目標(biāo)知,最大變形和外加激勵(lì)已知,從而由以上分析知=0.5207.則=0.52,代入數(shù)據(jù)解得 =156=16g<33g .由查圖2得:=0.8734.更進(jìn)一步,=124.因此,緩沖器剛度
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