Экспериментальные оценки упруго-диссипативных свойств тросовых виброизоляторов для численного анализа амплитудно-частотных характеристик систем амортизации

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Приведены результаты экспериментальной оценки жесткости и демпфирования тросового виброизолятора для типовых схем нагружения. Исследованы нелинейность и анизотропия упруго-диссипативных характеристик виброизолятора. Проанализированы возможности и ограничения применения конечно-элементных моделей тросовых виброизоляторов для получения амплитудно-частотных характеристик путем вычислительных экспериментов.

Full Text

Restricted Access

About the authors

С. В. Доронин

Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий

Author for correspondence.
Email: mr.svdoronin@yandex.ru
Russian Federation, Красноярск

Е. В. Москвичев

Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий

Email: mr.svdoronin@yandex.ru
Russian Federation, Красноярск

Е. М. Рейзмунт

Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий

Email: mr.svdoronin@yandex.ru
Russian Federation, Красноярск

References

  1. Вибрация в технике: Справочник. В 6-ти т. / Ред. совет: В. Н. Челомей (пред.). Т. 1. Колебания линейных систем / Под ред. В. В. Болотина. М.: Машиностроение, 1978. 352 с.
  2. ANSYS2022R1 Documentation. Houston: SAS Inc. 2022.
  3. Беляковский Н. Г. Конструктивная амортизация механизмов, приборов и аппаратуры на судах. Л.: Судостроение. 1965. 524 с.
  4. Вибрация энергетических машин. Справочное пособие / Под ред. д-ра техн. наук проф. Н. В. Григорьева. Л.: Машиностроение, 1974. 464 с.
  5. Доронин С. В., Рейзмунт Е. М. Анализ погрешности модели тросового амортизатора в виде системы взаимно перпендикулярных пружин при статическом нагружении // Известия ТулГУ. Технические науки. 2024. № 5. С. 547.
  6. Архангельский С. В., Гунин В. А., Пономарев Ю. К., Калакутский В. И., Медников Н. В., Котов А. С., Медников М. В., Симаков О. Б. Разработка и исследование характеристик тросового виброизолятора пространственного нагружения для защиты приборов и оборудования транспортных систем // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2005. № 33. С. 202.
  7. Leblouba M., Balaji P. S., Rahman M. E. Wire Rope Isolators for the Vibration Protection of Heavy Equipment: Exploratory Research // Buildings. 2022. V. 12. P. 2212.
  8. Cen B., Lu X., Zhu X. Research of numerical simulation method on vertical stiffness of polycal wire rope isolator // J. of Mech. Sci. and Technol. 2018. V. 32 (6). P. 2541.
  9. Gill A. S., Lemma T. A. Stiffness Behaviour of Polycal Wire Rope Isolator Via Finite Element Analysis // PLATFORM – A J. of Engin. 2021. V. 5 (1). P. 2.
  10. Доронин С. В., Рейзмунт Е. М. Линеаризация жесткости и оценка погрешности численной модели тросового амортизатора с пространственным восприятием нагрузок // Вестник Тверского государственного технического университета. Серия “Технические науки”. 2024. № 3 (23). С. 21–32.
  11. Kastratović G. M., Vidanović N. D. Some Aspects of 3D Finite Element Modeling of Independent Wire Rope Core // FME Transactions. 2011. V. 39. P. 37–40.
  12. Gai J., Yan K., Deng Q., Sun M., Ye F. A Finite Element Model for a 6 × K31WS + FC Wire Rope and a Study on Its Mechanical Responses with or without Wire Breakage // Applied Sciences. 2023. V. 13. P. 8407.
  13. Barnaba A., Neri P., Bucchi F., Passarelli D. Non-linear wire rope Isolator model to enhance transportation simulation of fragile equipment // J. of Vibr. Engineer. and Technol. 2023. V. 12. P. 3385.
  14. Balaji P. S., Rahman M. E., Leblouba M., Lau H. H. Wire rope isolators for vibration isolation of equipment and structures – A review // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2015. V. 78. 012001.
  15. Leblouba M., Balaji P. S., Muhammad E. R. Quasi-static cyclic behavior of wire rope isolators: comprehensive experimental study and improved mathematical modeling // Heliyon. 2022. V. 8 (10): e10944.
  16. Tu Sh., Lu X., Zhu X. Effect of Structure Parameters on Polycal Wire Rope Isolator Stiffness-Damping Characteristics. Hindawi // Shock and Vibration. 2019. V. 1. P. 1–10.
  17. Balaji P. S., Leblouba M., Rahman M. E., Vuia L. T. Experimental investigation on the hysteresis behavior of the wire rope isolators // J. of Mechan. Sci. and Technol. 2015. V. 29 (4). P. 1527–1536.
  18. Wang H.-X., Gong X.-Sh., Pan F., Dang X.-J. Experimental Investigations on the Dynamic Behaviour of O-Type Wire-Cable Vibration Isolators. Hindawi Publishing Corporation // Shock and Vibration. 2015. V. 3. P. 1–12.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Idealized diagram of experimental determination of vibration isolator rigidity: 1 – load diagram; 2 – hysteresis loop; Fmin, Fmax, smin, smax – boundaries of the intervals of change in forces and displacements.

Download (51KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Configuration and main dimensions (mm) of the model vibration isolator.

Download (65KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Installation of a specimen in a testing machine for compression/tensile loading (a), transverse (b) and longitudinal (c) shear.

Download (165KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Experimental load diagrams and hysteresis loops of the model vibration isolator: (a) – compression; (b) – tension; (c) – transverse shear; (d) – longitudinal shear.

Download (141KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Geometric model of a vibration isolator for constructing the frequency response: 1 – excited surface of a fixed bar; 2 – surface of a damped bar for which the frequency response is calculated.

Download (45KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Calculated frequency responses of the model vibration isolator: 1 – βY ; 2 – βX ; 3 – βZ .

Download (48KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences