车载探测器固定装置的振动分析与优化

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进入新世纪以来,我国面临的反恐形势依然严峻,全球反恐形势面临诸多新的挑战。车载核辐射探测设备必须保证快速、高效的执行任务,核辐射探测设备核心元器件由大体积闪烁体、光电倍增管组成,两者均为玻璃体材质,易碎且成本昂贵,所以对车载探测器固定装置的振动设计尤为重要,研究探测器固定装置的实际受力变化及其振动冲击对探测器的影响成为一种迫切需要。  探测器由两侧立柱、Simrit圆柱减震器、JGT钢丝减震器以及本体组成。首先将Simrit圆柱减震器、JGT钢丝减震器看作柔性体,本体和立柱看作刚体,应用多体动力学对系统进行振动分析,得到其固有频率的分布状态,以及弹簧相对应的振型。通过优化衬套各方向的刚度特性,得到弹簧最优弹性特性。其次将本体和立柱离散成有限元单元,电器元件等等效为质量单元,Simrit圆柱减震器、JGT钢丝减震器等效为弹性及阻尼单元,焊缝等效成mig单元,应用有限元理论对固定装置进行参数优化,确定材料的分布,优化其应力分布状态。  通过对车载探测器固定装置进行动力学分析,提出车载探测器固定装置的优化方案,改进设计后的探测器进行跑车试验,试验证明该装置的应力分布均匀合理,应力集中现象减缓,振动位移显著降低,可靠性行到极大提高。为探测器固定装置的结构设计提供有力的依据。这些对于复杂载荷设备的减震基础设计具有一定的工程应用价值。
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