基于耳蜗基底膜仿生原理的液压脉动衰减器滤波特性研究.pdfVIP

学兔兔 第 52卷第 4期 机 械 工 程 学 报 VO1．52 NO．4 2016年 2 月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Feb． 2016 DoI： 10．3901／JM E．2016．04．171 基于耳蜗基底膜仿生原理的液压脉动衰减器 滤波特性研究水 贺尚红 熊宇维2 王 文 (1．长沙理工大学工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室 长沙 410004； 2．湖南工业职业技术学院机械工程系 长沙 410208) 摘要：为解决液压系统中由于压力脉动引起的振动和噪声问题，从仿生学角度出发，根据人耳听觉形成过程及耳蜗基底膜的 宽频振动响应特征，研究耳蜗基底膜振动的 “空间．频率”特性，提出一种仿耳蜗基底膜振动特性的液压脉动抑制方法。设 计一种 以仿生膜片为共振体的结构紧凑灵巧的液压脉动衰减器，克服了传统液压脉动衰减器结构复杂、体积庞大的缺点。基 于流固耦合原理，分析仿生膜片在压力流体中的振动特性；结合管路动态特性，建立脉动衰减器的传递矩阵模型，用插入损 失对脉动衰减性能进行评价；通过脉动衰减器样机的试验检验其滤波减振性能。理论和试验结果表明该液压脉动衰减器能够 有效衰减液压系统有效频率的压力脉动，并且在较宽频带内有较好的滤波效果，实现了广谱滤波。 关键词：耳蜗基底膜；仿生膜片；脉动衰减器；液压脉动 中图分类号：U664；TB53 ResearchonFilteringCharacteristicsofHydraulicPulsationAttenuator BasedonBionicPrincipleofBasilarM embraneofCochlea HEShanghong XIONG Yuwei WANGW en (1．HunanProvinceKeyLaboratoryofSafetyDesignandReliabiliytTechnologyforEngineeringVehicle， ChangshaUniversiytofScienceandTechnology,Changsha410004； 2．DepartmentofMechanicalEngineering，HunanIndustryPolytechnic，Changsha410208) Abstract：Inordertosolvetheproblem ofvibrationandnoisecausedbythepressurefluctuationinhydraulicsystems，ahyrdaulic pulsation suppression method based on bionic principle ofbasilar membrane of cochlea is proposed．According to the “space—rfequencymap”ofbasilarmembrane，anew hyrdaulicpulsationattenuatorwithbionicmembranestructureisdesigned，which simulatethecharacteristicsofvibrationofbasilarmembrane．So，theshortcomingofbulkinessoftraditionalpulsationattenuatoris overcomesuccessfully．Basedonthetheoryoffluid—solidcoupling，thevibrationcharacteristicsofbionicmembraneinthepressure fluidareanalyzed．Combiningthedynamicchraacteristicsofthepipeline，thetransfermatrixmod