準(zhǔn)零剛度隔振器的特性分析及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文從工程實(shí)際背景出發(fā)，針對(duì)現(xiàn)階段面臨的低頻隔振難題，在有關(guān)非線(xiàn)性隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了一種準(zhǔn)零剛度隔振器。這種新型隔振器，由正負(fù)剛度并聯(lián)組合得到，在靜平衡位置具有零剛度特性，在小振幅范圍內(nèi)具有高靜剛度低動(dòng)剛度特性，保證了整個(gè)系統(tǒng)承載能力強(qiáng)以及固有頻率低的特性，具有良好的隔振效果。具體來(lái)說(shuō)，本文主要內(nèi)容分以下幾個(gè)方面:
　　 1、首先建立了準(zhǔn)零剛度系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)與零剛度條件之間的關(guān)系做了深入的分析;簡(jiǎn)

2、化了系統(tǒng)的力-位移關(guān)系并對(duì)此帶來(lái)的誤差進(jìn)行了量化分析;確定了使系統(tǒng)工作在平衡位置的靜載質(zhì)量，并討論了系統(tǒng)參數(shù)對(duì)靜載質(zhì)量的影響。
　　 2、分析了簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性。建立了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，推導(dǎo)出了系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程，該方程可以用達(dá)芬（Duffing）方程來(lái)描述;應(yīng)用諧波平衡法求解了系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程，分析了系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)的分岔及跳躍現(xiàn)象;通過(guò)與相應(yīng)的線(xiàn)性系統(tǒng)（拆除了傾斜彈簧結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)）比較，發(fā)現(xiàn)在合適的激勵(lì)條件下

3、準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)可以具有較低的共振頻率和較大的隔振頻率區(qū)間，同時(shí)該系統(tǒng)具有更小的力傳遞率和位移傳遞率，更適合于低頻隔振。
　　 3、在振動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上測(cè)試了準(zhǔn)零剛度系統(tǒng)與線(xiàn)性系統(tǒng)的力傳遞率。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，設(shè)計(jì)的準(zhǔn)零剛度隔振器可減小系統(tǒng)的固有頻率，從而擴(kuò)大了系統(tǒng)的隔振區(qū)間，實(shí)現(xiàn)了低頻或超低頻隔振。另外，在實(shí)驗(yàn)中觀察到，準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)的隔振性能依賴(lài)于振動(dòng)幅值，只有在一定的大振幅振動(dòng)狀態(tài)下，準(zhǔn)零剛度系統(tǒng)才能表現(xiàn)出其優(yōu)良的隔振性能