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非线性隔振系统冲击响应特性研究
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作者 俞建 龚榆峰 +2 位作者 胡蜜 李应刚 李晓彬 《中国水运》 2024年第8期149-151,共3页
船舶通常采取设备弹性安装来提高抗冲击能力。本文在考虑外接管路基础上建立了隔振系统冲击动力响应数学模型,并采用双波冲击机进行试验验证。在此基础上,探究了多种弹性元器件耦合作用下隔振装系统的冲击响应特性。研究结果表明,挠性... 船舶通常采取设备弹性安装来提高抗冲击能力。本文在考虑外接管路基础上建立了隔振系统冲击动力响应数学模型,并采用双波冲击机进行试验验证。在此基础上,探究了多种弹性元器件耦合作用下隔振装系统的冲击响应特性。研究结果表明,挠性接管的引入增大了隔振系统垂向刚度,增大了隔振系统的加速度响应。限位器的非线性刚度使设备的加速度响应出现改变,影响了设备的抗冲击性能。 展开更多
关键词 非线性隔振系统 弹性元件 数学模型 冲击响应 试验验证
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非线性隔振系统动力学特性分析的FFT多谐波平衡法 被引量:12
2
作者 徐道临 吕永建 +1 位作者 周加喜 张敬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第22期39-44,共6页
鉴于非线性隔振系统响应的多谐波特性,单一谐波平衡法不能广泛适用于系统隔振性能评估。本文提出基于主导频率及多谐波的FFT多谐波平衡法,针对隔振系统的阶跃响应多解特性,倍周期和拟周期响应特性做了深入探讨。据此这些特性对非线性隔... 鉴于非线性隔振系统响应的多谐波特性,单一谐波平衡法不能广泛适用于系统隔振性能评估。本文提出基于主导频率及多谐波的FFT多谐波平衡法,针对隔振系统的阶跃响应多解特性,倍周期和拟周期响应特性做了深入探讨。据此这些特性对非线性隔振传递率定义做了修正。达芬系统算例表明,采用改进方法求解的非线性运动响应及隔振传递率的准确率显著提高。此方法广泛适用于具有定常响应的非线性动力系统,为非线性系统隔振的理论分析提供有效工具。 展开更多
关键词 非线性隔振 谐波平衡法 快速傅里叶变换 传递率
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两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移控制 被引量:9
3
作者 柴凯 楼京俊 +2 位作者 朱石坚 俞翔 吴海平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第22期10-16,共7页
针对非线性隔振系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,提出了实现不同吸引子之间迁移控制的方法。对两自由度非线性隔振系统进行全局分岔分析,证明系统存在多个吸引子;利用控制方法实现系统不同吸引子之间的迁移。仿真结果表明:开环加非线... 针对非线性隔振系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,提出了实现不同吸引子之间迁移控制的方法。对两自由度非线性隔振系统进行全局分岔分析,证明系统存在多个吸引子;利用控制方法实现系统不同吸引子之间的迁移。仿真结果表明:开环加非线性闭环控制方法相比开环、闭环和开环加线性闭环控制方法,传递域是全局的,且不受目标函数的影响,为降低潜艇辐射水声中的低频线谱特征提供了新的思路。 展开更多
关键词 非线性隔振系统 全局分岔 吸引子共存 迁移控制 开环加非线性闭环控制
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准周期激励非线性隔振系统的混沌研究 被引量:9
4
作者 刘树勇 朱石坚 俞翔 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第1期141-147,共7页
建立了准周期激励下非线性隔振系统的模型;应用Poincare映射方法对系统进行降维处理后,在Poincare截面上分析了系统稳定流形和不稳定流形的行为。应用Melnikov方法确定了系统产生混沌的参数区域。结果表明双曲不变环面的稳定流形和不稳... 建立了准周期激励下非线性隔振系统的模型;应用Poincare映射方法对系统进行降维处理后,在Poincare截面上分析了系统稳定流形和不稳定流形的行为。应用Melnikov方法确定了系统产生混沌的参数区域。结果表明双曲不变环面的稳定流形和不稳定流形之间同宿横截相交是导致该系统产生混沌的根本原因,并给出了系统出现混沌时的相图、Poincare截面图,计算了Lyapunov指数。 展开更多
关键词 非线性隔振系统 混沌 LYAPUNOV指数
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非线性隔振系统的运动响应和传递率 被引量:23
5
作者 陈泳斌 陈树辉 《振动与冲击》 EI CSCD 1998年第4期18-22,共5页
本文采用非线性隔振系统新的传递率定义,应用增量谐波平衡法(IHB法)研究非线性隔振系统的运动响应,并讨论了谐波项数在一阶振幅、传递力、惯性力等方面的影响,从而得出含一个基波项的解的适用范围。
关键词 非线性隔振 增量谐波平衡法 传递率 系统
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地震激励下主次结构的非线性隔振与动力吸振分析 被引量:2
6
作者 冷小磊 李军强 +2 位作者 孙木楠 吴强 方同 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期373-377,共5页
对一个主次结构简化模型在 Niigata地震激励下的演变随机响应进行了分析。计算结果表明 :融动力吸振与非线性隔振为一体的抗振设计可取得良好的减振效果 ,使主结构响应大幅降低。这一被动抗振方案以及分析中所采用的、与统计线性化法相... 对一个主次结构简化模型在 Niigata地震激励下的演变随机响应进行了分析。计算结果表明 :融动力吸振与非线性隔振为一体的抗振设计可取得良好的减振效果 ,使主结构响应大幅降低。这一被动抗振方案以及分析中所采用的、与统计线性化法相结合的演变随机响应问题的统一解法 。 展开更多
关键词 地震激励 主次结构 非线性隔振 动力吸 演变随机响应 抗震设计 建筑结构
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非线性隔振系统混沌特性实验研究 被引量:4
7
作者 俞翔 刘树勇 朱石坚 《噪声与振动控制》 CSCD 2003年第4期9-11,15,共4页
本文设计建立了混沌特性实验装置,对以钢片弹簧为隔离元件的非线性隔振系统进行了实验研究,验证非线性隔振系统处于混沌状态时具有很好的隔振效果并且能有效地隔离结构噪声中的线谱成分,实验得出了非线性隔振系统的混沌特性区域以及其... 本文设计建立了混沌特性实验装置,对以钢片弹簧为隔离元件的非线性隔振系统进行了实验研究,验证非线性隔振系统处于混沌状态时具有很好的隔振效果并且能有效地隔离结构噪声中的线谱成分,实验得出了非线性隔振系统的混沌特性区域以及其在混沌状态下的整体和对线谱的隔离效果。 展开更多
关键词 非线性隔振系统 混沌特性 设计 钢片弹簧 离元件 结构噪声 线谱 机械
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非线性隔振系统反馈控制动力学特性研究 被引量:3
8
作者 刘树勇 位秀雷 +1 位作者 王基 杨庆超 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第2期11-17,共7页
建立含速度反馈控制的两自由度非线性隔振系统模型,推导系统的幅频特性关系式;研究反馈控制增益对幅频特性曲线的影响,得到曲线共振峰随反馈增益变化的规律。当增益增大时,共振峰左移并逐渐消失,本质上反映了该反馈对大幅值振动的抑制... 建立含速度反馈控制的两自由度非线性隔振系统模型,推导系统的幅频特性关系式;研究反馈控制增益对幅频特性曲线的影响,得到曲线共振峰随反馈增益变化的规律。当增益增大时,共振峰左移并逐渐消失,本质上反映了该反馈对大幅值振动的抑制过程。通过计算分析反馈控制时系统的Lypunov指数谱随控制参数变化的规律,得到可用于系统混沌控制的参数范围,表明系统在一定的参数条件下可以处于混沌状态和周期状态。通过实验研究观察到系统出现的基频和超谐波响应,通过控制可以使得线谱成分得到有效降低,从而可为非线性隔振系统混沌控制和设计提供有益参考。 展开更多
关键词 动与波 非线性隔振系统 频率转移 反馈控制 混沌吸引子 中高频曲线
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两自由度非线性隔振系统线谱混沌化控制技术研究 被引量:3
9
作者 杨庆超 柴凯 +1 位作者 丰少伟 楼京俊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第16期180-187,共8页
线谱混沌化是提高潜艇声隐身性能的主要手段,但难以实现小振幅下的持续混沌化;同时,非线性隔振系统由于多个吸引子共存,混沌化品质依赖于初始条件和系统参数。为此,利用开环加非线性闭环方法研究两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移和... 线谱混沌化是提高潜艇声隐身性能的主要手段,但难以实现小振幅下的持续混沌化;同时,非线性隔振系统由于多个吸引子共存,混沌化品质依赖于初始条件和系统参数。为此,利用开环加非线性闭环方法研究两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移和线谱混沌化。建立两自由度非线性隔振系统的动力学方程并分析其全局性态,得到系统的全局分岔特性及吸引子共存规律;通过开环加非线性闭环方法实现不同吸引子之间的迁移控制,使系统在不同初始条件下始终运行于基础振动最小的混沌吸引子上;利用开环加非线性闭环耦合方法实现驱动系统和响应系统之间的广义混沌同步,使系统在不同参数下始终处于小振幅持续混沌运动。仿真结果表明该方法具有可行性和稳定性,能实现隐匿线谱信息和保持隔振性能的双重功能。 展开更多
关键词 开环加非线性闭环(OPNCL) 非线性隔振系统 线谱混沌化 吸引子迁移 广义混沌同步
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硬刚度特性非线性隔振系统分叉的数值研究 被引量:1
10
作者 俞翔 朱石坚 《噪声与振动控制》 CSCD 2003年第5期5-9,共5页
倍周期分叉是通向混沌的主要道路之一,而现有的分析方法对进行硬刚度特性非线性振动系统的分 叉分析存在着诸多局限,因此,应用数值方法研究其分叉具有重要意义。本文通过Poincare映射方法得出硬刚度 特性非线性隔振系统的全局分叉图,然... 倍周期分叉是通向混沌的主要道路之一,而现有的分析方法对进行硬刚度特性非线性振动系统的分 叉分析存在着诸多局限,因此,应用数值方法研究其分叉具有重要意义。本文通过Poincare映射方法得出硬刚度 特性非线性隔振系统的全局分叉图,然后通过胞映射方法分析其静态和动态分叉。 展开更多
关键词 硬刚度特性非线性隔振系统 分叉 混沌 胞映射
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基于ADAMS的非线性隔振系统吸引子迁移仿真研究 被引量:2
11
作者 柴凯 俞翔 +1 位作者 丰少伟 杨云生 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2217-2223,共7页
针对非线性隔振系统多值性导致系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,通过ADAMS软件对非线性隔振系统吸引子迁移控制进行了仿真。首先,分别推导单自由度和两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移控制规律;其次,以准零刚度隔振系统为对象,分析... 针对非线性隔振系统多值性导致系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,通过ADAMS软件对非线性隔振系统吸引子迁移控制进行了仿真。首先,分别推导单自由度和两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移控制规律;其次,以准零刚度隔振系统为对象,分析其静力学特性并确定系统参数;最后,分别建立刚性基础和柔性基础准零刚度隔振系统的ADAMS模型,基于开环加线性闭环算法进行吸引子迁移控制仿真。仿真结果证明了吸引子共存现象是真实存在的,并可通过开环加线性闭环算法使非线性隔振系统由大振幅吸引子迁移至小振幅吸引子,从而实现减振降噪。 展开更多
关键词 非线性隔振系统 吸引子共存 准零刚度 ADAMS仿真 开环加线性闭环 迁移控制
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一种舰船非线性隔振装置的仿真及谱特性研究 被引量:1
12
作者 唐元璋 翁雪涛 《舰船电子工程》 2013年第5期102-104,共3页
详细论述一种舰船非线性隔振装置物理和数学模型的建立过程,选用数值方法中的四阶变步长龙格库塔法对数学模型进行仿真计算,利用Mathematica软件实现算法;对解的谱特性做了仿真研究,并分析了谱特性。大量的谱分析表明,随着非线性作用的... 详细论述一种舰船非线性隔振装置物理和数学模型的建立过程,选用数值方法中的四阶变步长龙格库塔法对数学模型进行仿真计算,利用Mathematica软件实现算法;对解的谱特性做了仿真研究,并分析了谱特性。大量的谱分析表明,随着非线性作用的增强,依次出现奇数阶超谐波分岔,对称破缺分岔,次谐波分岔,次谐波分量也会发生超谐波分岔和次谐波分岔。 展开更多
关键词 非线性隔振装置 MATHEMATICA 龙格库塔法 谱特性
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基于隔振器荷载特征的非线性隔振器设计方法研究 被引量:5
13
作者 杜香刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期290-297,共8页
基于非线性隔振理论,提出了基于荷载特征隔振器隔振特征的非线性隔振器设计方法。具体包括:车辆-轨道-隧道耦合动力学建模、浮置板轨道用隔振器荷载特征识别、隔振器非线性刚度优化设计、隔振器非线性阻尼优化设计和非线性减振轨道系统... 基于非线性隔振理论,提出了基于荷载特征隔振器隔振特征的非线性隔振器设计方法。具体包括:车辆-轨道-隧道耦合动力学建模、浮置板轨道用隔振器荷载特征识别、隔振器非线性刚度优化设计、隔振器非线性阻尼优化设计和非线性减振轨道系统仿真验证。该方法通过对浮置板轨道用隔振器刚度和阻尼参数的非线性设计,使得隔振器兼具低频隔振和动态位移控制的能力。理论研究表明:相比采用既有线性钢弹簧隔振器的浮置板减振轨道系统(以下简称线性系统),采用非线性隔振器的浮置板减振轨道系统(以下简称非线性系统)可有效控制轨道板动态位移,轨道板动态位移可降低约20%;,非线性系统可显著降低轨道板的振动加速度响应,振动加速度有效值可降低约62%;非线性系统在全频段都具有较好的衰减效果,Z振级插入损失约3 dB,在低频段(≤20 Hz)非线性系统的隔振效果优于线性系统,分频最大振级插入损失约12 dB。 展开更多
关键词 非线性隔振 非线性刚度 非线性阻尼 浮置板轨道 低频
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含绞制梁结构的非线性隔振系统建模与仿真 被引量:1
14
作者 牛牧青 陈立群 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第20期42-46,共5页
含绞制梁结构的隔振系统是一种典型的非线性被动隔振系统,依靠绞制梁弹性变形和内部摩擦进行能量转移与耗散。基于两端约束绞制梁结构,构造具有高阶刚度和滞回阻尼的非线性隔振系统,采用Bouc-Wen模型描述滞回恢复力,建立系统在简谐位移... 含绞制梁结构的隔振系统是一种典型的非线性被动隔振系统,依靠绞制梁弹性变形和内部摩擦进行能量转移与耗散。基于两端约束绞制梁结构,构造具有高阶刚度和滞回阻尼的非线性隔振系统,采用Bouc-Wen模型描述滞回恢复力,建立系统在简谐位移激励下的动力学模型。推导隔振系统的等效刚度和等效阻尼比计算公式,等效刚度包含线性项、立方项和幂函数项,呈现渐软-渐硬特性,等效阻尼比随幅值增大而先增大后减小。数值仿真采用基于谐波平衡法的近似解析方法和基于龙格库塔法的数值方法,揭示了立方刚度对系统的固有频率偏移特性的影响,在一定激励幅值范围内立方刚度可以消除滞回引起的跳跃现象,也揭示了模型参数对系统刚度和阻尼的影响规律。 展开更多
关键词 非线性隔振 绞制梁 BOUC-WEN模型 数值仿真 滞回
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低频非线性浮筏隔振装置设计及特性研究 被引量:1
15
作者 李步云 帅长庚 马建国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期86-92,共7页
低频振动噪声影响水下装备声隐身性能。在原气囊隔振装置基础上,通过结构改进设计,使得侧向气囊能够为系统提供负刚度,通过与垂向气囊并联,设计了一种新型非线性浮筏隔振装置,提升了隔振装置的低频隔振能力。新型隔振装置由“侧向气囊-... 低频振动噪声影响水下装备声隐身性能。在原气囊隔振装置基础上,通过结构改进设计,使得侧向气囊能够为系统提供负刚度,通过与垂向气囊并联,设计了一种新型非线性浮筏隔振装置,提升了隔振装置的低频隔振能力。新型隔振装置由“侧向气囊-万向节-垂向气囊”非线性隔振器组和浮筏组成。分析了侧向气囊为系统提供负刚度原理,建立了非线性浮筏隔振装置六自由度动力学模型,设计了新型隔振装置样机并开展了相关性能试验。理论分析和试验结果表明,新型非线性浮筏隔振系统垂向一阶固有频率约为原系统的50%,垂向隔振性能提升了约6 dB,侧向隔振性能与原系统相当。此外,也研究了非线性浮筏隔振系统的摇摆稳定性。研究结果表明,在重载情况下,新系统能够具备较好的摇摆稳定性。 展开更多
关键词 浮筏系统 气囊装置 非线性隔振 负刚度 摇摆稳定性
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非线性阻尼非线性刚度隔振系统随机动力学特性研究 被引量:6
16
作者 黎崛珉 陆泽琦 陈立群 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2017年第6期613-621,共9页
针对随机激励环境,同时引入刚度和阻尼非线性来提高隔振系统的隔振性能.刚度和阻尼非线性分别是由水平弹簧和水平阻尼的几何布置获得.通过求解Fokker-Planck-Kolmogorov(FPK)方程等效非线性随机振动方程来研究非线性隔振系统在随机激励... 针对随机激励环境,同时引入刚度和阻尼非线性来提高隔振系统的隔振性能.刚度和阻尼非线性分别是由水平弹簧和水平阻尼的几何布置获得.通过求解Fokker-Planck-Kolmogorov(FPK)方程等效非线性随机振动方程来研究非线性隔振系统在随机激励下的隔振性能,并使用路径积分和Monte-Carlo数值方法进行验证.在此基础上研究刚度非线性和阻尼非线性对隔振系统在随机激励下力传递率及其概率分布的影响.研究表明随着噪声强度的增加,非线性阻尼抑制振动的能力增强,但是在较小的随机激励下线性阻尼优于非线性阻尼. 展开更多
关键词 非线性隔振 力传递率 随机激励 非线性刚度 非线性阻尼
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具有非线性刚度动力吸振器的隔振系统半主动控制 被引量:5
17
作者 陈继峰 程远胜 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2006年第6期1-4,共4页
研究带有非线性刚度吸振器的隔振系统振动稳态响应的半主动控制。动力吸振器和隔振系统(主系统)的刚度均为Duffing类型的非线性刚度。对吸振器的阻尼采用了两种半主动控制策略以减少主系统的振动,并讨论了吸振器刚度的非线性程度,吸振... 研究带有非线性刚度吸振器的隔振系统振动稳态响应的半主动控制。动力吸振器和隔振系统(主系统)的刚度均为Duffing类型的非线性刚度。对吸振器的阻尼采用了两种半主动控制策略以减少主系统的振动,并讨论了吸振器刚度的非线性程度,吸振器质量与主系统质量之比及主系统刚度的非线性程度对主系统稳态响应的影响。数值分析结果表明,采用适当的系统参数和控制策略可以有效地改善主系统的稳态响应。 展开更多
关键词 动与波 非线性隔振系统 非线性动力吸 稳态响应 半主动控制
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非线性缓冲隔振系统动力学分析 被引量:3
18
作者 高跃飞 杨建民 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2006年第1期27-30,共4页
针对自行火炮系统内的机电设备,依据冲击缓冲和隔振的要求,进行了抗冲击隔振装置的设计与分析。建立了碟簧和金属丝网隔冲系统的非线性模型,对其缓冲和减振性能进行分析计算。计算表明,缓冲隔振系统达到了减小车载机电设备所受的强烈冲... 针对自行火炮系统内的机电设备,依据冲击缓冲和隔振的要求,进行了抗冲击隔振装置的设计与分析。建立了碟簧和金属丝网隔冲系统的非线性模型,对其缓冲和减振性能进行分析计算。计算表明,缓冲隔振系统达到了减小车载机电设备所受的强烈冲击振动、提高机电设备工作的性能和使用寿命的目的。 展开更多
关键词 动与波 非线性缓冲 碟簧 金属丝网 动力学分析
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基于Hammerstein模型的柴油机隔振非线性系统振动分析 被引量:2
19
作者 肖斌 高超 李勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期64-69,共6页
针对柴油机隔振非线性系统,提出基于Hammerstein模型的曲线拟合方法,研究系统非线性对其振动特性的影响,并在模态试验基础上获得线性结构动力特征。基于Hammerstein模型建立广义频响函数,考虑基频谐振广义频响函数对基频响应的作用,提... 针对柴油机隔振非线性系统,提出基于Hammerstein模型的曲线拟合方法,研究系统非线性对其振动特性的影响,并在模态试验基础上获得线性结构动力特征。基于Hammerstein模型建立广义频响函数,考虑基频谐振广义频响函数对基频响应的作用,提取系统(1阶广义)频响函数。曲线拟合技术对(1阶广义)频响函数进行频域估计,识别出线性结构动力特征。模态参数辨识试验结果表明,提出的方法对于柴油机隔振非线性系统的线性模态参数估计是合理、有效的。基于Hammerstein模型的曲线拟合,能够消除系统非线性对振动特性影响,并能够获得系统的线性结构动力特征。 展开更多
关键词 非线性系统 HAMMERSTEIN模型 模态试验 曲线拟合 结构动力特征
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低频大幅隔振器设计及实验 被引量:2
20
作者 孙秀婷 孙英超 +1 位作者 钱佳伟 徐鉴 《动力学与控制学报》 2024年第2期59-67,共9页
为了突破传统隔振器刚度和承载能力之间的矛盾,需要隔振器具有高的静态刚度,低动态刚度的特性.如今的准零刚度隔振器技术可以实现低频微幅隔振,但是对于大幅振动,隔振效果并不明显甚至失效,因此突破宽幅隔振成为隔振领域亟待解决的问题... 为了突破传统隔振器刚度和承载能力之间的矛盾,需要隔振器具有高的静态刚度,低动态刚度的特性.如今的准零刚度隔振器技术可以实现低频微幅隔振,但是对于大幅振动,隔振效果并不明显甚至失效,因此突破宽幅隔振成为隔振领域亟待解决的问题.为此,我们利用多稳态折纸通过并联装配的方式,构造具有宽幅零刚度区间的折纸型隔振器,以解决传统隔振器振动抑制幅值较低的问题.本文建立了宽零刚度隔振器模型,提出宽幅零刚度的设计方法,并通过动力学分析分析了模型的隔振效果.最后搭建试验样机,验证了理论的正确性.这种设计打破了传统准零刚度隔振器单点准零的设计准则,能够在一个大幅范围内保证稳定性,同时实现零刚度,极大拓宽了隔振器的适用范围.这种设计理念能够被用在新隔振材料设计和航空、船舶等大幅低频动态环境中. 展开更多
关键词 宽范围零刚度 高静低动系统 非线性隔振 低频激励
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