碟形橡膠準零隔振器的設(shè)計與特性分析.pdf

1、隔振降噪是一個長期被關(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倍時才能發(fā)揮功效，因此對于低頻隔振問題，人們積極探索非線性隔振解決方案。
　　本文基于準零剛度概念和形成原理，提出了一種新型的碟形橡膠準零剛度隔振器的設(shè)計。準零剛度隔振器是由負剛度元件碟形橡膠(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

2、準零剛度隔振器的關(guān)鍵步驟是獲得正、負剛度的完美匹配，達到平衡點處的零剛度特性。借助Abaqus有限元仿真分析，設(shè)計了符合負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)計的可行性。進一步應(yīng)用Abaqus有限元方法，分析了正剛度橡膠原件的設(shè)計模型。經(jīng)過反復(fù)修正模型設(shè)計參數(shù)，得到了正、負剛度匹配的碟形橡膠準零剛度模型。通過Abaqus分析，獲得模型的力與位移曲線和剛度曲線。通過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)系擬合成一個近似的非線性替代模型，并建立隔振系統(tǒng)的動力學(xué)方程，通過Matlab仿真得到系統(tǒng)的力傳遞率曲線，討論其阻尼、剛度、和激振力幅值對準零剛度隔振系統(tǒng)的影響；方法二是在Abaqus有限元模型基礎(chǔ)上，繼續(xù)通過Abaqus進行動力學(xué)仿真分析，通過采集不同激勵頻率下的系統(tǒng)響應(yīng)得到系統(tǒng)的力傳遞率。這兩種方法都證實了碟形橡膠準零剛度系統(tǒng)具有低動剛度、高靜剛度的特點，可實現(xiàn)低頻隔振。與相同條件下的線性隔振比較，不僅