碟形橡膠準(zhǔn)零隔振器的設(shè)計(jì)與特性分析.pdf

1、隔振降噪是一個(gè)長(zhǎng)期被關(guān)注而重要的研究領(lǐng)域。線性隔振理論的研究已經(jīng)趨于完善，并得到廣泛的工程應(yīng)用。由于線性隔振系統(tǒng)受限于隔振頻率必須大于其固有頻率(√)2倍時(shí)才能發(fā)揮功效，因此對(duì)于低頻隔振問(wèn)題，人們積極探索非線性隔振解決方案。
　　本文基于準(zhǔn)零剛度概念和形成原理，提出了一種新型的碟形橡膠準(zhǔn)零剛度隔振器的設(shè)計(jì)。準(zhǔn)零剛度隔振器是由負(fù)剛度元件碟形橡膠(內(nèi)含鋼材料的筋)與正剛度元件豎直橡膠柱并聯(lián)組合而成，具有低頻隔振的特性。
　　設(shè)計(jì)

2、準(zhǔn)零剛度隔振器的關(guān)鍵步驟是獲得正、負(fù)剛度的完美匹配，達(dá)到平衡點(diǎn)處的零剛度特性。借助Abaqus有限元仿真分析，設(shè)計(jì)了符合負(fù)剛度條件的加筋碟形橡膠模型，提出了微凸面的加筋方法并數(shù)值分析了設(shè)計(jì)的可行性。進(jìn)一步應(yīng)用Abaqus有限元方法，分析了正剛度橡膠原件的設(shè)計(jì)模型。經(jīng)過(guò)反復(fù)修正模型設(shè)計(jì)參數(shù)，得到了正、負(fù)剛度匹配的碟形橡膠準(zhǔn)零剛度模型。通過(guò)Abaqus分析，獲得模型的力與位移曲線和剛度曲線。通過(guò)兩種方法可界定該模型系統(tǒng)的隔振特性曲線。方法一

3、是將Abaqus的力與位移的關(guān)系擬合成一個(gè)近似的非線性替代模型，并建立隔振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程，通過(guò)Matlab仿真得到系統(tǒng)的力傳遞率曲線，討論其阻尼、剛度、和激振力幅值對(duì)準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)的影響；方法二是在Abaqus有限元模型基礎(chǔ)上，繼續(xù)通過(guò)Abaqus進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析，通過(guò)采集不同激勵(lì)頻率下的系統(tǒng)響應(yīng)得到系統(tǒng)的力傳遞率。這兩種方法都證實(shí)了碟形橡膠準(zhǔn)零剛度系統(tǒng)具有低動(dòng)剛度、高靜剛度的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)低頻隔振。與相同條件下的線性隔振比較，不僅