正負(fù)剛度并聯(lián)準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)的研究.pdf

1、針對(duì)精密超精密加工和測(cè)量中低頻（頻率小于2Hz）干擾的隔振會(huì)遇到靜變形過大和失穩(wěn)等問題，使得低頻隔振成為隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一大難題。本課題采用正負(fù)剛度并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了一種具有高靜低動(dòng)剛度特性的非線性隔振器。
　　建立了高靜低動(dòng)剛度隔振系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)負(fù)剛度結(jié)構(gòu)及組合系統(tǒng)的力-位移特性進(jìn)行了深入分析，求解了系統(tǒng)的準(zhǔn)零剛度條件，并將剛度漸硬特性系統(tǒng)、剛度漸軟特性系統(tǒng)與該組合系統(tǒng)進(jìn)行了對(duì)比。
　　分析了該系統(tǒng)在簡(jiǎn)諧激勵(lì)下的動(dòng)

2、力學(xué)特性，利用諧波平衡法求得了系統(tǒng)的幅頻特性方程，分析了系統(tǒng)各參數(shù)對(duì)幅頻特性的影響；由于系統(tǒng)為非線性，系統(tǒng)的幅頻特性曲線出現(xiàn)了跳躍現(xiàn)象，為此求解了周期解穩(wěn)定的條件，并近似計(jì)算了在較小激振力下，系統(tǒng)表現(xiàn)出剛度漸硬特性時(shí)的向上向下跳躍頻率的表達(dá)式和跳躍現(xiàn)象消失時(shí)的臨界阻尼比；設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在較小位移時(shí)表現(xiàn)出剛度漸硬的特性，在較大位移時(shí)同時(shí)表現(xiàn)出剛度漸硬和剛度漸軟的特性；通過與其線性系統(tǒng)對(duì)比，得出在合適的參數(shù)下高靜低動(dòng)剛度系統(tǒng)具更大的隔振區(qū)間和更

3、小的力傳遞率和位移傳遞率；由于系統(tǒng)在靜平衡位置處對(duì)載荷變化比較敏感，為此討論了過載對(duì)隔振系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響。
　　使用數(shù)值計(jì)算的方法得出系統(tǒng)的相圖、龐加萊截面圖和分岔圖，討論參數(shù)變化所引起的分岔和混沌特性。根據(jù)最大李雅普諾夫指數(shù)的正負(fù)判斷系統(tǒng)是否處于混沌，利用隨機(jī)相位和弱周期信號(hào)控制的方法，有效消除了系統(tǒng)的混沌。
　　設(shè)計(jì)了隔振系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行了位移傳遞率實(shí)驗(yàn)，測(cè)試了準(zhǔn)零剛度系統(tǒng)和線性彈簧的位移傳遞率。準(zhǔn)零剛度