双层隔振系统作为一种逐级减振的隔振系统,因其高效的高频隔振效果被广泛应用于舰船工程领域。相对于高频段良好的隔振效果,其在较低频段的效果不佳,尤其在共振频率附近。为提高低频段双层隔振系统的隔振效果,本文以双层隔振系统为研究对象,引入半主动控制技术,并将功率流分析的思想应用于设计控制策略,提出一种新的半主动开关控制算法;以传递功率流率为评价参数,对被动控制、两种天棚算法及新算法控制下的双层隔振系统的隔振效果进行仿真与试验,证明了新算法的有效性。主要工作如下:(1)建立柔性基础双层隔振系统的动力学模型,根据定义推导力传递率、插入损失、振级落差、基础振动响应、功率流传递率和传递功率流落差的物理参数表达式,讨论隔振系统参数对功率流传递率随激振频率变化的影响,分析功率流的传递特性。(2)建立半主动开关控制下的双层隔振系统动力学分析模型,将功率流分析的思想引入到隔振系统半主动开关控制的策略设计中,通过分析功率流的变化规律设计隔振系统的半主动开关控制算法。(3)建立双层隔振系统的MATLAB-Simulink仿真分析模型,以传递功率流率为评价参数,开展可控阻尼器处于高、低阻尼状态下的被动控制仿真与双层隔振系统半主动开关控制算法仿真。仿真结果表明,新算法下的半主动控制隔振效果优于被动控制和天棚算法的隔振效果。(4)讨论隔振系统功率流的测量方法,针对实际测量功率流普遍存在的困难,结合试验对象和现有试验条件,建立功率流和双层隔振系统参数间的关系,即试验中传递功率流率的表达式以间接获得双层隔振系统的功率流测量方法;利用仿真对所提出的功率流测量方法的正确性进行验证,为开展双层隔振系统的相关试验研究提供了手段。(5)搭建双层隔振半主动开关控制试验系统,开展双层隔振系统被动控制试验与双层隔振系统半主动开关控制试验。试验结果与仿真结果的一致性表明,新算法下的半主动开关控制可以有效改善双层隔振系统在低频段尤其是在共振频率附近的隔振效果。