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题名堆叠三浦折纸隔振器理论模型及低频隔振特性
被引量:2
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作者
樊东芝
凌鹏
马洪业
潘侠圭
严博
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机构
浙江理工大学机械工程学院
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1775-1783,共9页
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基金
国家自然科学基金(52175125)
浙江理工大学基本科研业务费(23242094-Y)资助项目。
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文摘
低频振动衰减速度慢难以控制,严重影响高端装备的精度、稳定性和可靠性.线性隔振器因承载能力和隔振频带之间的固有矛盾无法有效隔离低频振动.因此,可通过引入非线性获得等效负刚度和非线性刚度构建准零刚度隔振器,以实现低频隔振.折纸结构具有双稳态、负泊松比和负刚度等独特的力学特性,近年来得到了广泛关注.受堆叠三浦折纸(stacked Miura-ori,SMO)启发,提出了一种新型SMO隔振器,由SMO结构和线性弹簧并联构成.基于能量法推导了SMO结构的势能方程,获得了竖直方向的力-位移关系,揭示了SMO结构大行程负刚度机理.研究了无应力条件下不同初始角和折痕刚度比对SMO隔振器的恢复力的影响规律,阐明了SMO隔振器非线性刚度调节机制.建立了SMO隔振器的理论模型,基于谐波平衡法推导了位移传递率.通过数值仿真研究了不同负载下的低频隔振性能.最后研制了SMO隔振器的原理样机,试验验证了SMO隔振器的恢复力和低频隔振性能.结果表明,折纸隔振器峰值频率可低至1.52 Hz,最小峰值传递率为1.29.本研究为低频折纸隔振结构的设计提供了一种新思路.
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关键词
非线性隔振
堆叠三浦折纸
低频隔振
非线性刚度调节
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Keywords
nonlinear vibration isolation
stacked Miura-ori
low-frequency vibration isolation
nonlinear stiffness adjustment
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分类号
O328
[理学—一般力学与力学基础]
TH113
[机械工程—机械设计及理论]
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