新型准零刚度隔振系统的设计与研究.pdf

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1、振动与冲击第33卷第11期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK新型准零刚度隔振系统的设计与研究孟令帅，孙景工，牛福，任旭东，祁建成(军事医学科学院卫生装备研究所，天津300161)摘要：通过并联具有负刚度特性的碟形弹簧与线性正刚度弹簧，设计了一种新型准零刚度隔振系统。通过静力学特性研究，建立了系统的力一位移和刚度一位移关系表达式，获取了系统在平衡位置具有准零刚度的参数条件；通过动力学特性研究，建立了系统分别在简谐力和简谐位移激励下的非线性动力学方程，应用平均法分析了系统参数和激励幅值对系统力传递率和位移传递率的影响，并与其等效

2、线性系统进行了比较，证明了该系统在隔离低频和超低频振动时具有优异的隔振性能，为该新型准零刚度隔振系统的设计应用提供了理论指导。关键词：准零刚度；非线性；平均法；传递率中图分类号：TH212；TH213．3文献标志码：ADOI：10．13465／j．cnki．jVS．2014．11．034DesignandAnalysisofanovelquasi-zerostifnessvibrationisolationsystemMENGLing—shuai，SUNring—gong，NIUFu，RENXu—dong，QIJian—cheng(Insti

3、tuteofMedicalEquipment，AcademyofMilitaryMedicalSciences，Tianjin300161，China)Abstract：Combiningparallellyanegativestiffnessdiskspringwithalinearpositivestiffnessspring，anovelquasi—zerostiffnessvibrationisolationsystemwasdesigned．Inthestaticcharacteristicsanalysis，theforce—di

4、splacementrelationshipandthestiffness—displacementrelationshipofthesystemwereestablished，thesystemparametersofferingzerostiffnessattheequilibriumpositionofthesystemwerederived．Inthedynamiccharacteristicsanalysis，thenonlineardynamicequationswereestablished，respectivelywhenth

5、esystemwasexcitedbyaharmonicforceoraharmonicdisplacement．Byusingtheaveragingmethod，theeffectsofsystemparametersandtheexcitationamplitudeontheforcetransmissibilityandthedisplacementtransmissibilityofthesystemwereanalyzed．Comparedwithitsequivalentlinearsystem，thissystemwaspro

6、vedtobesuperiorinlowfrequencyandultra—lowfrequencyvibrationisolations．Theresuhsofferedatheoreticalguidancefordesignandapplicationofthenovelquasi—zerostiffnessvibrationisolationsystem．Keywords：quasi—zerostiffness；nonlinear；averagingmethod；transmissibility作为一种非线性隔振系统，准零刚度隔振系统

7、一系统地研究了对称斜弹簧并联垂直弹簧机构的静力学般通过线性正刚度弹簧并联负刚度机构实现。通过正特性和在平衡位置附近的隔振性能。Thanh等研究负刚度并联，准零刚度隔振系统同时具有较高的静态了水平弹簧通过连杆并联垂直弹簧来获得静力平衡位刚度和较低的动态刚度，在隔离低频和超低频振动时置的准零刚度，并实验验证了其用于汽车座椅隔振的有很好的隔振性能，一直以来尤其是近年来成为国内优异表现。路纯红等采用了一种新型连杆弹簧机构外学者的研究热点。Alabuzbev等⋯首先较为全面地作为负刚度机构，增加了系统的静态承载能力。刘兴阐述了准零刚度隔振系统的理论，并

8、提出了许多设计天等研究了采用滑动梁作为负刚度机构的准零刚度方法。Platus采用了在轴向载荷作用下互相铰接的隔振系统，进一步扩展了准零刚度隔振系统的实现两根杆作为负