3-58  钢丝绳隔振器隔振性能试验

周  桐  张思箭

钢丝绳隔振器最早由美国于20世纪70年代末研制成功，它是一种典型的非线性隔振器，阻尼特性与变形有关，具有良好的隔振性能。文中以特定电子器件的隔振设计为出发点，对比研究了采用钢丝绳隔振器时的隔振效果，为最终设计定型积累了试验数据。

试验共有3种不同结构的试件，分别由不同的组件构成，这些组件包括：(a)铝质支架框体；(b)圆形阻尼仪表板；(c)电子部件质量模拟件；(d)钢丝绳隔振器；(e)铝质仪表板。试件1由组件(a)，(b)，(c)组成，试件2由组件(b)，(c)，(d)组成，试件3由组件(c)，(d)，(e)组成。

    按随机振动试验的标准谱进行试验，可以看到各测点的响应均明显小于试验量值(图1)，试件2、3明显小于试件1。采用钢丝绳隔振器，随着试验量值的提高，隔振性能明显增强，响应呈非线性增长。试件1的一阶共振频率和传递比峰值随试验量值的变化很小，而对于试件2、3，随着试验量值的提高，同一测点的一阶共振频率呈明显降低趋势，传递比峰值却不断增大。图2给出的是依据各测点加速度响应的自功率谱，采用半功率带宽方法计算的结构一阶阻尼系数。可以看到试件1的阻尼系数最小，试件3的阻尼系数最大，但随试验量值的提高，不同试件各测点的阻尼系数波动较大，变化趋势不明显。该现象原因有待进一步的试验和理论研究。随着正弦扫频试验量值的提高，试件1的共振频率略有降低，而试件2、3出现明显降低。对于试件1，低量级和高量级的峰值放大相当，试件2、3低量级时峰值放大较小，而高量级时却较大。

    对电子器件3种不同的隔振设计的试验表明：(1) 试件2、3的隔振效果明显优于试件1。虽然试件3的随机振动响应比试件2略大，但试件3的随机振动传递比和扫频试验的峰值均明显小于试件2。与试件2用阻尼仪表板相比，试件3用单层铝板，可减小加工难度和降低成本，并避免了老化、腐蚀等问题。(2) 安装了钢丝绳隔振器的试件，在随机振动和正弦扫频均表现出明显的非线性特性。但用钢丝绳隔振器，会导致试件振动位移偏大，减小位移量与降低试件加速度响应在一定程度上相互矛盾，需要兼顾其它客观条件进行取舍。(3) 阻尼仪表板的阻尼特性基本不随试验量级的改变而发生变化，但钢丝绳隔振器的阻尼特性，在随机振动时与试验量值的关系不明确，在正弦扫频试验时，随试验量值的提高明显降低。