仿生缓冲器的等效刚度与抗冲击性能分析

摘要

为了提高舰船设备的抗冲击性能,将仿生结构应用到缓冲器中.构建缓冲器的原理模型,应用Lagrange法建立缓冲系统的动力学方程,用泰勒公式对该方程进行简化,探讨缓冲器的刚度特性.用四阶龙格库塔方法进行冲击仿真计算,研究了连杆安装角度为60°时系统的抗冲击性能.结果表明,仿生缓冲器的等效刚度呈非线性特性,随相对位移的增大而增大,呈现出刚度硬化特性;在一定条件下,随着连杆长度的减小和连杆安装角度的增大,等效刚度的非线性越明显;与经典缓冲器相比,仿生缓冲器能有效降低设备的高度,而且具有更好的抗冲击性能.