基于正负刚度并联的新型隔振系统研究

基于正负刚度并联的新型隔振系统研究

一、基于正负刚度并联的新型隔振系统研究(论文文献综述)

周兴华[1](2021)在《具有非对称刚度和阻尼特性的准零刚度隔振器技术研究》文中指出机械系统及其工作环境当中存在着大量的有害振动,它们会影响精密仪器的性能,降低工程机械驾驶员和车辆乘客的乘坐舒适性,破坏军事装备的隐蔽性。因此,对机械系统进行振动控制,消除有害振动十分必要。在受振物体与振源之间安装隔振器是一种行之有效的振动控制方法。传统的线性隔振器结构简单,应用广泛,然而却面临着有限位移变形下高负载能力(要求高刚度)与低频隔振(要求低刚度)之间的矛盾,难以满足高隔振性能要求,而具有高静刚度和低动刚度特性的非线性准零刚度隔振器,以其良好的承载能力和低频隔振性能被广泛研究。本文结合国家重点研发计划项目“高机动应急救援车辆(含消防车辆)专用底盘及悬挂关键技术研究”(项目编号2016YFC0802902),为提高隔振器性能,创新设计了一种具有非对称刚度和阻尼特性的被动准零刚度隔振器(以下简称:非对称准零刚度隔振器),并对其静、动力学特性和隔振性能进行了系统研究。主要工作内容及结论如下:(1)非对称准零刚度隔振器结构设计及静力学特性研究。基于正负刚度机构并联设计策略,设计了一种新型的非对称准零刚度隔振器。考虑结构的几何非线性,建立了隔振器的静力学模型,得出了隔振器负载力与自身位移变形之间的显式函数关系。分析负刚度机构的静力学特性,得出了三个关键结构参数(悬臂板簧与水平导向机构之间的距离、L形杠杆长臂长度和短臂长度)之间的关系对负刚度机构静态特性的影响规律,为负刚度机构的参数设计提供参考。隔振器静态特性分析结果表明,本设计隔振器的负刚度机构在零刚度点附近的承载能力大于正刚度弹簧,该特性有助于提高隔振器在小位移变形下的静态支撑能力。与相应(相同位移变形下,具有相同承载力)线性隔振器和三弹簧准零刚度隔振器相比,本设计隔振器具有更宽的低刚度位移区间,静力学特性更优。(2)非对称准零刚度隔振器动力学特性研究。将隔振器的非线性阻尼力等效为线性粘性阻尼力,建立了在力激励和基础位移激励作用下的隔振器动力学模型。采用谐波平衡法求解了隔振器的主谐波共振响应,采用弗洛凯理论分析了响应的稳定性,并采用四阶龙格库塔数值解法验证了解析解的准确性。分析了在力激励和基础位移激励作用下,隔振器的主谐波共振响应、次谐波共振响应和振动传递率特性,得出了激励幅值和阻尼因子对隔振器响应特性的影响规律。对比分析了本设计隔振器与相应线性隔振器和三弹簧准零刚度隔振器的隔振性能,结果表明:1)在力激励作用下,本设计隔振器具有更低的隔振频率和峰值传递率,在共振区响应较三弹簧隔振器更加稳定,但是在越过共振频率之后,本设计隔振器的力传递率高于三弹簧隔振器;2)在基础位移激励作用下,本设计隔振器具有更低的隔振频率和峰值传递率,稳定性明显优于三弹簧准零刚度隔振器。(3)非对称准零刚度隔振器非线性库伦摩擦阻尼特性研究。考虑隔振器内部各运动副的库伦摩擦等本征非线性和结构的几何非线性,建立了隔振器的非线性库伦摩擦阻尼力模型。分析了隔振器的主要结构参数对其摩擦阻尼特性的影响,并分析了在力激励和基础位移激励作用下,隔振器的非线性库伦摩擦力对其幅频响应特性和隔振性能的影响。结果表明:1)在力激励作用下,库伦摩擦因子(8)的增大会降低共振频率区间内的力传递率,增大隔振频率区间的力传递率,使隔振器的共振频率降低,隔振频率区间增大;2在基础位移激励作用下,库伦摩擦力使隔振器在低频区出现刚性运动,即负载与基础位移激励同步运动,增大库伦摩擦因子(8)会增大刚性运动发生的频率区间,降低共振频率区间内的绝对位移传递率,甚至会抑制或消除共振现象的发生,使隔振频率区间内的绝对位移传递率增大。(4)载荷偏差情况下,非对称准零刚度隔振器动力学特性研究。建立了考虑载荷偏差的隔振器动力学模型。分析了在力激励和基础位移激励作用下,处于欠载状态的隔振器主共振响应特性和隔振性能。结果表明:欠载状态下,增大位移偏移量的绝对值,可以使隔振器特性由额定负载下的硬刚度响应特性逐渐变为软硬刚度特性兼具和刚度渐软特性,同时使隔振器的共振频率增大,隔振频率区间变窄,共振及以上频率区间的力和位移传递率均增大。(5)非对称准零刚度隔振器样机设计及实验研究。设计制造了非对称准零刚度隔振器的物理样机,并对样机进行静力实验、锤击实验和谐波激励实验。结果表明:1建立的静力学模型能够反映隔振器的静态特性;2)隔振器样机结构内部存在较大的库伦摩擦阻尼;3)锤击激励作用下,隔振效果较好;4)谐波位移激励作用下,设计样机相较于对应线性隔振器具有更低的起始隔振频率和振动传递率,隔振性能更优。

杨啸[2](2021)在《新型准零刚度隔振系统的设计、分析及实验研究》文中研究说明工程中通常采用隔振的方法来减小或抑制有害振动。传统的线性隔振系统已经有相当普遍的应用,但是存在不能同时具备较高的承载能力与低的起始隔振频率的缺点。因此,设计一种能够克服传统线性隔振系统这一缺点的非线性隔振系统成为解决工程中低频振动问题的一种重要方法,具有很重要的工程意义。本文在国内外非线性隔振系统相关研究的基础上,研究设计了一种新型的具有高静低动刚度特性的准零刚度隔振系统,它由负刚度机构与线性弹簧并联构成,其中负刚度机构包括钢板弹簧、活动杠杆和导向结构。文中对隔振系统进行了静力学、动力学和传递率特性分析,通过龙格库塔数值方法对隔振系统的隔振性能进行了验证,并搭建了隔振系统的原理样机进行静、动力学实验,验证理论分析的正确性。具体地,本文的主要研究工作与结论如下:1.设计了准零刚度隔振系统的机械结构并阐明了设计原理,推导出了隔振系统的静力模型。通过分析不同结构参数时隔振系统的恢复力-位移关系,得到了实现不同静力特性时隔振系统的各结构参数需满足的条件。2.通过求解准零刚度隔振系统的简化动力学模型,得到了系统的频率响应特性,并由马蒂厄方程判别法计算得出系统频率响应稳定性的判定边界。分析隔振系统在两种激励下的传递率曲线,得出相比于相应线性隔振系统,准零刚度隔振系统有更好的低频隔振性能。3.利用四阶龙格库塔法对准零刚度隔振系统的简化动力学模型进行仿真分析,验证了正弦激励下系统的近似解析解的正确性,研究了系统处于准零刚度状态时在定频激励、多频谐波激励、扫频激励及阶跃激励下的响应曲线,并将结果与相应线性系统进行对比,验证了准零刚度隔振系统相对于线性隔振系统的优良低频隔振性能。4.对隔振系统进行静力实验,所得到的实验曲线与理论曲线比较接近,验证了隔振系统静力模型的正确性;通过不同频率下的定频正弦位移激励实验验证用所设计隔振系统进行低频隔振的可行性。实验结果表明,准零刚度隔振系统的起始隔振频率大约为1.5Hz,这一频率小于相应线性系统的起始隔振频率,说明所设计准零刚度隔振系统相较于相应线性隔振系统有更宽的隔振频域。

嵇雯[3](2021)在《两自由度准零刚度隔振系统的非线性动力学及性能优化》文中认为随着科技与工业技术的飞速发展,工业生产对机械装置的承载能力、工作精度、运转稳定性等方面的要求越来越高,机械设备的振动控制也越发迫切和重要。本文针对传统的线性隔振系统在精密机械、舰载设备等领域中存在低频隔振性能较差等问题,基于多自由度系统中的反共振特性,开展关于两自由度准零刚度隔振系统的非线性动力学及性能优化的研究工作,使整个系统的隔振性能得到进一步改善。具体包括两自由度准零刚度隔振系统动力学建模与静态特性分析、系统的非线性动力学特性、系统的隔振性能分析及优化和实验研究。主要的研究内容如下:(1)两自由度准零刚度隔振系统动力学建模与静态特性分析。在传统线性隔振系统的上、下层分别引入非线性倾斜弹簧负刚度机构,同时考虑非线性横向阻尼,构成含有非线性斜弹簧的两自由度准零刚度隔振系统。通过静力学分析,推导出该隔振系统的零刚度条件。研究系统在不同结构参数和力学参数情况下的刚度特性,探寻最优的结构及力学参数组合。运用泰勒级数将系统回复力的原始表达式展开,推出回复力的近似表达式,定量分析精确表达与近似表达之间的误差,结果发现在较小的位移范围内,误差率小于0.53%。(2)系统的非线性动力学特性。分别建立两自由度准零刚度隔振系统在简谐激励力与简谐位移激励作用下的非线性动力学方程,进行动态分析。采用谐波平衡法求解方程,得到系统的动态方程表达式,结合数值分析方法探讨其在不同的垂向阻尼比、横向阻尼比、竖直刚度比、质量比、力激励幅值、位移激励幅值情况下的动态响应特性。(3)系统的隔振性能分析及优化。分别以力传递率、位移传递率作为评价系统隔振效果的指标,研究垂向阻尼比、横向阻尼比、竖直刚度比、质量比、位移激励幅值、力激励幅值的变化对该系统隔振性能的影响,并与单自由度系统、线性斜弹簧两自由度系统及上层线性下层非线性斜弹簧两自由度系统进行对比分析。探索上、下层均含有非线性斜弹簧的两自由度隔振系统各参数的最佳组合,从而进一步优化隔振性能。(4)两自由度准零刚度隔振器模型的实验研究。设计两自由度准零刚度隔振器的物理模型,搭建主要包括激振系统、两自由度准零刚度隔振系统和信号采集处理系统的实验平台。进行扫频实验、定频实验和冲击实验,通过实验分析系统的响应加速度及加速度传递率。研究表明,激励加速度越小,系统的起始隔振频率越低,低频隔振频带增宽;运用谐波平衡法求解方程时忽略高次谐波项是切实可行的;激励加速度与脉宽对系统的隔振缓冲性能有较大的影响。

黄莹莹[4](2021)在《面向小型光学系统的主被动复合隔振技术研究》文中指出光学系统目前广泛应用于航天、航空、测量等领域,对于精密光学系统,仪器的微振动直接影响系统的测量精度及性能。因此需要针对精密仪器内部的光学系统进行隔振系统研究与设计。本文针对目前精密仪器的隔振需求以及现有的隔振技术存在的问题,设计了刚度可调的正负刚度并联被动隔振系统,后续加入主动隔振系统进一步降低系统的振动峰值,搭建了被动隔振与主动隔振实验平台,利用实验验证了被动隔振及主动隔振的隔振效果。本文主要研究内容如下:(1)建立正负刚度并联隔振系统的力与刚度模型。建立了被动隔振以及基于不同速度反馈方式的弹簧振子模型,对其振动传递率进行计算与分析,根据振动传递率曲线,对主动隔振系统与被动隔振系统在低频、中高频的隔振性能进行了比较。比较选择基于负载的绝对速度反馈方式,同时证明了该正负刚度并联隔振系统的可行性。(2)建立了水平向与垂向的被动隔振模型。垂向被动隔振结构利用屈曲梁负刚度元件与螺旋弹簧正刚度元件并联,水平向利用“梁柱效应”实现低刚度结构;对两个方向的刚度进行理论分析和计算,对被动隔振结构进行仿真,设计了垂向以及水平向的隔振结构。理论实现了水平与垂向刚度可调的正负刚度并联的隔振器。(3)设计了基于负载绝对速度反馈的主动隔振系统。理论分析了不同的反馈控制方式后,设计了负载绝对速度反馈控制方法对隔振台面进行主动控制,设计了信号检测模块、信号采集模块、信号处理模块和反馈控制模块的相应电路,对传感器信号以及反馈回路进行处理。实现了基于负载绝对速度反馈的主动隔振系统。(4)根据理论及仿真模型,搭建了主被动复合隔振平台。实验证明了主被动隔振系统的垂向和水平向固有频率可达1.315 Hz、0.875 Hz;垂向共振峰值可达-10 dB以下,水平向共振峰值可达0 dB以下。

蔡世成[5](2021)在《承载可调节准零刚度隔振器设计与分析》文中进行了进一步梳理当前,隔振设计是车载精密仪器稳定工作的重要保障。传统线性隔振系统可有效隔绝中高频振动,低频隔振是振动控制领域的难题。近年来,一些非线性减振器应运而生。其中,准零刚度隔振系统不仅可以满足低频隔振的需求,而且无需输入能量,承载能力强,具有优良的发展前景。但当前准零刚度隔振器结构尺寸较大,且负载变化时系统易发生失稳等状况,限制了其在实际工程中的应用。因此,本文基于非线性振动数值解析法和有限元仿真法,将非标开口碟簧负单元、圆柱橡胶簧正单元与对置倾斜螺旋弹簧调节机构并联,设计一种承载可调节式准零刚度隔振器。分析结果表明,该系统结构紧凑,承载可调,低频隔振性能优越。首先,引入碟簧结构,并进行刚度特性分析,确定其负刚度特性产生条件。同时,为扩大碟形弹簧变形量,扩宽隔振器准零刚度位移范围,对碟簧非标开口设计,采用控制变量法探索碟簧开口方式和中心槽Dm对碟簧静力学特性的影响,设计一种具有等效大变形、宽负刚度区间的负刚度单元。结果表明:中心槽Dm1.3、单独内开槽式碟形弹簧可以作为准零刚度减振器负刚度单元,系统兼具高承载能力与宽隔振区间。其次,将负刚度碟簧单元与正刚度圆柱橡胶簧单元并联,构成宽准零刚度位移范围的准零刚度隔振器。通过分析获得系统满足准零刚度尺寸要求,并研究中心槽尺寸对系统隔振性能的影响。结果表明:中心槽Dm增加时系统承载能力增加,但准零刚度区间减少,低频隔振能力减弱;中心槽Dm减小时系统承载能力减弱,但准零刚度区间增加,低频隔振能力增加;。然后,采用最小二乘法拟合系统位移载荷曲线并建立振动方程,通过谐波平衡法求解准零刚度系统主共振响应,运用近似数值解法求解系统向上、向下跳跃频率。对比分析非线性准零刚度系统与线性弹簧隔振系统隔振率曲线,探讨阻尼系数、激励力幅值对准零刚度系统传递率影响。分析结果表明,对于准零刚度系统,增加系统阻尼,不稳定区间缩小,高频隔振能力减弱;激励幅值增加,向下跳跃频率增加,隔振区间缩减。最后,设计一种承载可调式准零刚度系统。分析调节机构与开口碟簧负刚度机构并联系统的负刚度特性,给出调节系统静平衡位置与碟簧负刚度压平位置重合条件。证明调节机构准零刚度系统可以满足不同负载低频隔振需求,扩大承载区间,避免系统出现欠载、过载等失稳情况。

王志超[6](2021)在《基于负刚度理论的低频隔振平台研究》文中研究指明在试验设备的使用过程中,常会出现振动现象,由此带来很多不利影响,例如噪声污染,仪器检测不准确、使用率降低等。因此,隔振一直是研究人员重点研究解决的技术性问题。目前,为了消除此类振动干扰带来的影响,一般采用在被隔振仪器下方放置被动隔振装置的方式进行隔振,其中隔振平台的应用最为广泛,因其控制简单、成本不高、易于更换,所以常应用于精密仪器的低频隔振。但是,由于传统隔振设备受自身刚度的限制,固有频率较高,不能起到隔离低频、超低频振动干扰的作用,因此,低频隔振平台的研究势在必行。本文基于前人的研究经验和振动知识,设计一种永磁斥力型的正负刚度并联的低频隔振平台,相比于传统线性系统,该并联系统的固有频率将降低67%。本文的主要内容如下:首先,基于负刚度理论,建立双磁模型,对该模型进行参数设计。运用Maxwell软件中的静磁场模块和瞬磁场模块对该模型的稳定非线性进行仿真分析,并对内磁柱进行运动学分析。计算出磁结构的负刚度数值。其次,基于正负刚度相抵,使得整体刚度趋于准零,以此方法对正刚度弹簧单元进行参数设计和刚度计算。对弹簧单元的分布和位置控制进行设计,并分析了阻尼对结构稳定性的影响。再次,对低频隔振平台的整体结构进行参数设计,并提出此平台支承轴的侧向偏移问题,通过在负刚度机构上下衔接柔性铰链的方法可以有效解决该问题。完成对柔性铰链的选取,运用workbench软件对其进行模态分析,计算了其转向刚度和垂向刚度,并以此设计柔性铰链各项参数。最后,建立了简化的Adams虚拟样机模型,主要运用Adams扫频方法和振动模块分别对线性系统和并联系统进行动力学分析,分析各影响因素对系统隔振性能的影响,得到线性系统和并联系统的仿真结果,结果验证正负刚度并联系统具有更低频的隔振性能,符合本文的设计要求。

王孝平[7](2021)在《基于磁致负刚度结构的隔振单元设计及应用》文中研究指明工程系统大部分长期都处在各种振动激励下,系统不可避免的会产生各种各样的振动响应,并且大部分的振动都是有害的。而大面积光栅刻划机又被称为精密之王,加工精度极高,对于任何微小的扰动都会对其产生非常严重的影响,会使其精密度大大降低,因此对于外界振动需要进行隔离。在隔离技术中,被动隔振存在无需外界能量、发展较为完善、成本较为低廉,并且被动隔振结构简单,相对其他隔振,它实现更方便,但是传统被动隔振结构对低频振动的隔离能力较弱。本文在传统被动隔振的基础上提出并联负刚度结构。负刚度结构是通过磁吸致负刚度和磁斥致负刚度结构进行组合,从而降低其负刚度非线性,然后再将其与正刚度弹簧并联,能够使系统在不减小承载能力的情况下大幅度的降低系统的动刚度,从而可以隔离低频振动。本文主要研究内容如下:(1)首先,对大面积光栅刻划机的工作环境进行分析,确定了在光栅刻划机所在的工作环境中振动因素来源为人行激励,然后对人行激励进行了分析,建立了数学模型。(2)其次,通过磁体间相互作用力的数学模型,合理的建立了简单三磁体负刚度结构的刚度模型,然后通过讨论分析磁吸致负刚度与磁斥致负刚度的合理比例,再对永磁体的尺寸进行相关分析,为后续选取合适参数做铺垫。(3)最后,根据设计好的磁吸致负刚度结构与磁斥致负刚度结构的数量比以及相关的结构参数,进行进一步的优化设计,使正负刚度并联结构尽量达到准零刚度标准,最后建立了系统的动力学模型,通过Matlab仿真对系统优化后结构的动力学特性进行了分析验证,验证了优化后隔振模型对低频振动隔离的可行性。

王岩[8](2021)在《船用高静低动隔振器的研究》文中认为高静低动隔振技术是近十几年来人们在设备制造生产运输等过程中对低频隔振的要求不断提高中研究出的一项新兴的低频非线性隔振技术,具备良好的低频隔振性能和优点。高静低动隔振系统具有多样的结构,区别主要在于负刚度元件的设计,在结构、材料、组合方式等方面多有不同。本文主要研究船用高静低动隔振器,以屈曲圆板为负刚度,主要工作内容如下:1.分析了振动引起的船舶噪声对船舶的影响,介绍了船舶噪声的主要噪声源,引出船舶减振降噪的重要性与必要性,结合船舶环境空间的有限性和减振降噪的主要手段,主要介绍常见的几种船舶隔振形式,并引出高静低动隔振技术研究现状,然后基于高静低动原理提出以屈曲圆板为负刚度机构的船用高静低动隔振器。2.阐述了高静低动刚度(High-Static-Low-Dynamic Stiffness)隔振技术的原理,并针对船舶空间的局限性和复杂性以及低频隔振问题,设计出体积小和结构简单的隔振器,结合HSLDS在低频隔振的有效性提出了结构简单并且拥有一定承载能力的船用高静低动隔振器。设计船用高静低动隔振器三维模型,并对其进行简化建模,对作为负刚度机构的屈曲圆板进行线性屈曲分析和非线性屈曲分析,对船用高静低动隔振器进行非线性屈曲分析,分析结果表明屈曲圆板具有负刚度特性,船用高静低动隔振器在静平衡位置附近具有准零刚度的效果。3.对船用高静低动隔振器进行动力学特性研究,得到传递率表达式,对在额定负载条件下的刚度比、阻尼比和激扰力对传递率的影响进行了分析研究;对在超载或欠载条件下的刚度比、阻尼比、激扰力和偏移量对传递率的影响进行了分析研究,结果表明,在超载或欠载条件下,激扰力会使隔振器的表现更为复杂,偏移量的变化可能会导致隔振系统不稳定,而增大刚度比、减小阻尼比,可以提高低频隔振效果。4.首先对船用高静低动隔振器进行了静力实验分析,验证了其具有准零刚度静态特性。再对其进行了振动传递率实验分析,实验结果表明隔振器具有一定的低频隔振性能,在实验过程中,通过对船用高静低动隔振器进行正反扫频还验证了跳跃现象。

吴明亮,赵晨名,张来喜[9](2021)在《准零刚度振动控制系统的研究进展》文中指出基于准零刚度振动控制系统在低频振动时具有优良的性能,该文分析研究了准零刚度振动控制系统的基本原理、结构设计的研究进展以及系统在车辆振动控制、精密制造等不同领域的应用。在此基础上,为克服准零刚度振动控制系统存在的不足,研究了准零刚度振动控制系统与其他学科的新技术交叉融合提升其抑振能力的方法,展望了这种振动控制方法在不同领域的应用前景。

刘琪,李占龙,王建梅,连晋毅,王瑶[10](2021)在《准零刚度低频隔振技术的研究进展》文中研究说明在低频隔振研究领域,准零刚度的提出给人们提供了新的解决思路。系统总结了各式准零刚度隔振器的结构和特点;具体描述准零刚度隔振器的控制方法和工程应用实例;对比分析准零刚度隔振器国内外研究发展现状;总结和展望了准零刚度隔振器未来的发展趋势。最后阐述了准零刚度隔振器现存的问题及相应的解决方案。

二、基于正负刚度并联的新型隔振系统研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于正负刚度并联的新型隔振系统研究(论文提纲范文)

(1)具有非对称刚度和阻尼特性的准零刚度隔振器技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号说明
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 准零刚度隔振器研究现状
        1.2.1 线性(或非线性)弹簧组合几何非线性结构
        1.2.2 磁弹簧
        1.2.3 梁/板/片弹簧
    1.3 非对称高静低动刚度隔振器研究现状
    1.4 目前存在的问题
    1.5 本文主要研究内容
第2章 非对称准零刚度隔振器设计及静力学特性研究
    2.1 引言
    2.2 非对称准零刚度隔振器结构设计
    2.3 非对称准零刚度隔振器静力学模型
        2.3.1 负载力与位移变形关系
        2.3.2 负载力与刚度的无量纲化
    2.4 隔振器静力学特性研究
        2.4.1 负刚度机构的静力学特性
        2.4.2 正、负刚度并联隔振器的静力学特性
        2.4.3 静力学特性对比研究
    2.5 本章小结
第3章 非对称准零刚度隔振器动力学特性研究
    3.1 引言
    3.2 负载力的近似
    3.3 动力学模型建立
    3.4 动力学方程求解
        3.4.1 力激励响应求解
        3.4.2 位移激励响应求解
        3.4.3 稳定性求解
    3.5 力激励响应特性
        3.5.1 主共振响应及稳定性分析
        3.5.2 次谐波共振响应分析
        3.5.3 隔振性能分析
        3.5.4 隔振性能对比分析
    3.6 位移激励响应特性
        3.6.1 主共振响应分析
        3.6.2 次谐波共振响应分析
        3.6.3 隔振性能分析
        3.6.4 隔振性能对比分析
    3.7 本章小结
第4章 非对称准零刚度隔振器非线性阻尼特性研究
    4.1 引言
    4.2 非线性库伦摩擦阻尼力模型
    4.3 隔振器库伦摩擦阻尼特性
    4.4 库伦摩擦对隔振器动态特性影响
        4.4.1 考虑库伦摩擦力的隔振器动力学模型
        4.4.2 力激励响应特性
        4.4.3 位移激励响应特性
    4.5 本章小结
第5章 非对称准零刚度隔振器载荷偏差动态特性研究
    5.1 引言
    5.2 考虑载荷偏差的隔振器动力学模型
    5.3 力激励下的动态特性
        5.3.1 欠载状态下的主共振响应特性
        5.3.2 欠载状态下的隔振性能
    5.4 位移激励下的动态特性
        5.4.1 欠载状态下的主共振响应特性
        5.4.2 欠载状态下的隔振性能
    5.5 本章小结
第6章 非对称准零刚度隔振器样机设计及实验研究
    6.1 引言
    6.2 样机设计
    6.3 静力加载实验
    6.4 锤击实验
    6.5 谐波激励实验
    6.6 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 主要工作及结论
    7.2 创新点
    7.3 研究展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的研究成果
致谢
附录一
附录二

(2)新型准零刚度隔振系统的设计、分析及实验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 隔振技术概述
        1.2.2 准零刚度隔振系统研究现状
    1.3 本文研究内容
第2章 准零刚度隔振系统静力学分析
    2.1 引言
    2.2 准零刚度隔振系统设计
        2.2.1 隔振系统主要结构及零部件的三维模型
        2.2.2 隔振系统的结构设计
    2.3 隔振系统静力学模型建立
        2.3.1 负刚度机构的静力学分析
        2.3.2 准零刚度隔振系统的静力学模型
    2.4 准零刚度隔振系统静力学分析
    2.5 系统恢复力的近似简化
    2.6 本章小结
第3章 准零刚度隔振系统动力学分析
    3.1 引言
    3.2 非线性振动的动力学分析方法
        3.2.1 平均法
        3.2.2 马蒂厄方程判别法
    3.3 系统的动力学建模和求解
    3.4 动力学特性研究
        3.4.1 周期解稳定性
        3.4.2 不同因素对系统频响曲线的影响
        3.4.3 传递率
        3.4.4 系统参数对传递率的影响
    3.5 本章小结
第4章 准零刚度隔振系统动力学仿真
    4.1 引言
    4.2 龙格库塔法
    4.3 定频激励下系统的仿真
        4.3.1 准零刚度隔振系统在正弦激励下的响应
        4.3.2 相应线性系统在正弦激励下的响应
    4.4 多频谐波激励下系统的仿真
    4.5 扫频激励下系统的仿真
    4.6 阶跃激励下系统的仿真
    4.7 本章小结
第5章 准零刚度隔振系统实验研究
    5.1 引言
    5.2 静力实验
        5.2.1 实验装置
        5.2.2 实验步骤
        5.2.3 实验结果与分析
    5.3 振动实验
        5.3.1 实验装置
        5.3.2 实验步骤
        5.3.3 实验系统参数选择
        5.3.4 振动实验结果及与等效线性系统的比较
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
作者简介及科研成果
攻读硕士期间取得的学术成果
    发表的论文
    授权的专利
致谢

(3)两自由度准零刚度隔振系统的非线性动力学及性能优化(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 单自由度准零刚度隔振器的研究
        1.2.2 多自由度准零刚度隔振器的研究
    1.3 研究目的及意义
    1.4 技术路线
    1.5 研究内容
第二章 两自由度准零刚度隔振系统动力学建模与静态特性分析
    2.1 引言
    2.2 正负刚度并联原理
    2.3 两自由度准零刚度隔振器模型
    2.4 两自由度准零刚度隔振系统的静力学分析
        2.4.1 系统的静态特性分析
        2.4.2 系统回复力的近似与误差
    2.5 本章小结
第三章 系统的非线性动力学特性
    3.1 引言
    3.2 谐波平衡法
        3.2.1 基本概念
        3.2.2 谐波平衡法的应用举例
    3.3 简谐激励力下系统的非线性动力学特性
        3.3.1 横向阻尼的非线性特性
        3.3.2 系统动力学方程的建立
        3.3.3 动态响应频域解析求解
        3.3.4 动态响应的数值分析
    3.4 简谐位移激励下系统的非线性动力学特性
        3.4.1 系统动力学方程的建立
        3.4.2 动态响应频域解析求解
        3.4.3 动态响应的数值分析
    3.5 本章小结
第四章 系统的隔振性能分析及优化
    4.1 引言
    4.2 力传递率特性分析
        4.2.1 力传递率的表达式
        4.2.2 力传递率的数值分析
    4.3 位移传递率特性分析
        4.3.1 位移传递率的表达式
        4.3.2 位移传递率的数值分析
    4.4 本章小结
第五章 两自由度准零刚度隔振器模型的实验研究
    5.1 引言
    5.2 实验物理模型的设计
        5.2.1 实验模型的主要零部件
        5.2.2 实验模型中各部件的参数
    5.3 两自由度准零刚度隔振器的实验平台
        5.3.1 实验系统的基本组成
        5.3.2 实验的设备
        5.3.3 实验的基本步骤
    5.4 两自由度准零刚度隔振器的动力学实验分析
        5.4.1 各个试验测点的布置
        5.4.2 实验的工况
        5.4.3 实验结果分析
    5.5 本章小结
第六章 主要结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
    6.3 创新点
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文

(4)面向小型光学系统的主被动复合隔振技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的与意义
    1.2 主被动复合隔振技术国内外研究现状
        1.2.1 正负刚度并联被动隔振技术的研究现状
        1.2.2 主被动复合隔振技术的研究现状
        1.2.3 本领域存在的关键技术问题
    1.3 课题主要研究内容
第2章 基于正负刚度并联与速度反馈的隔振系统原理仿真
    2.1 引言
    2.2 正负刚度并联隔振原理的分析与仿真
        2.2.1 被动隔振系统隔振原理分析
        2.2.2 正负刚度并联隔振原理的研究
    2.3 基于速度反馈的主动隔振原理的仿真与分析
        2.3.1 负载绝对速度反馈主动隔振系统原理分析
        2.3.2 地面绝对速度反馈主动隔振系统原理分析
        2.3.3 相对速度反馈主动隔振系统原理分析
        2.3.4 主动隔振系统反馈方式的选择
    2.4 本章小结
第3章 基于屈曲梁与“梁柱效应”的被动隔振设计
    3.1 引言
    3.2 基于正负刚度并联的被动隔振系统的整体设计
    3.3 基于“梁柱效应”的水平向被动隔振结构仿真与研究
        3.3.1 基于“梁柱效应”的隔振原理研究
        3.3.2 基于“梁柱效应”的被动隔振仿真分析
    3.4 基于屈曲梁的垂向正负刚度并联隔振结构的研究
        3.4.1 屈曲梁负刚度原理研究
        3.4.2 基于屈曲梁的正负刚度并联隔振结构设计
        3.4.3 垂向隔振结构的仿真验证及参数设计
    3.5 本章小结
第4章 基于速度反馈的主动隔振系统的研究
    4.1 引言
    4.2 主动隔振系统整体设计
    4.3 振动速度信号检测与信号处理
        4.3.1 振动速度信号检测
        4.3.2 振动速度信号处理
    4.4 基于音圈电机的反馈执行模块设计
        4.4.1 反馈力的计算
        4.4.2 执行器的选择
        4.4.3 驱动模块设计
    4.5 主动隔振系统主控程序设计
    4.6 本章小结
第5章 隔振系统性能实验
    5.1 引言
    5.2 被动隔振系统性能测试实验
    5.3 主动隔振系统性能测试
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢

(5)承载可调节准零刚度隔振器设计与分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 倾斜弹簧式隔振系统
        1.2.2 欧拉屈曲杆式隔振系统
        1.2.3 水平弹簧连杆式隔振系统
        1.2.4 滚珠球式隔振系统
        1.2.5 磁力式隔振系统
    1.3 本文主要研究内容
2 准零刚度隔振器负刚度单元研究
    2.1 引言
    2.2 并联式准零刚度隔振器机理
    2.3 碟形弹簧静力学特性研究
        2.3.1 碟形弹簧结构特性
        2.3.2 碟形弹簧串联特性
        2.3.3 负刚度碟形弹簧设计
        2.3.4 碟形弹簧有限元计算分析
    2.4 非标碟形弹簧静力学特性研究
        2.4.1 开槽方式对碟形弹簧静力学特性影响
        2.4.2 Dm对碟形弹簧静力学特性影响
    2.5 本章小结
3 非标开口碟簧准零刚度系统建模
    3.1 引言
    3.2 非线性橡胶正刚度弹簧原件设计分析
        3.2.1 圆柱橡胶簧尺寸设计
        3.2.2 方形橡胶簧尺寸设计
        3.2.3 橡胶簧有限元分析
    3.3 中心槽尺寸对准零刚度系统隔振性能分析
    3.4 准零刚度系统位移载荷特性曲线拟合分析
    3.5 本章小结
4 开口碟簧型准零刚度系统动力学研究
    4.1 引言
    4.2 谐波平衡法
    4.3 准零刚度系统位移载荷曲线拟合
    4.4 单自由度线性隔振系统隔振分析
    4.5 单自由度准零刚度隔振系统隔振理论分析
    4.6 单自由度准零刚度隔振系统隔振效率分析
    4.7 本章小结
5 可调节式准零刚度系统结构设计
    5.1 引言
    5.2 倾斜弹簧调节机构静力学特性研究
    5.3 承载可调节式准零刚度系统三维模型设计
        5.3.1 承载可调节式准零刚度系统关键零部件
        5.3.2 承载可调节式准零刚度系统三维模型
    5.4 承载可调节式低刚度系统负刚度并联分析
        5.4.1 负刚度并联系统有限元建模
        5.4.2 变负刚度系统刚度分析
    5.5 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢

(6)基于负刚度理论的低频隔振平台研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外在该方向的研究现状
        1.2.1 负刚度技术
        1.2.2 隔振系统的发展动态
    1.3 本文主要研究内容
第2章 基于负刚度理论的隔振原理
    2.1 引言
    2.2 基于负刚度理论的隔振原理
    2.3 磁负刚度的刚度特性分析
        2.3.1 永磁介质
        2.3.2 磁负刚度的特性分析
        2.3.3 磁负刚度磁力模型验证
    2.4 本章小结
第3章 正负刚度弹簧的结构参数设计
    3.1 引言
    3.2 磁负刚度弹簧的参数设计
        3.2.1 磁弹簧的参数设计
        3.2.2 垂直方向的系统分析
    3.3 正刚度弹簧
        3.3.1 弹簧的概念与特性
        3.3.2 螺旋正弹簧的分类
        3.3.3 螺旋正弹簧的刚度结构设计
        3.3.4 弹簧阻尼系统
    3.4 正刚度弹簧的设计要素
        3.4.1 正刚度弹簧的分布
        3.4.2 台面位置控制
    3.5 本章小结
第4章 隔振平台的整体结构设计
    4.1 隔振平台的整体结构
    4.2 柔性铰链的选择与特点
    4.3 柔性铰链的模态分析
    4.4 柔性铰链垂直刚度分析
    4.5 平面柔性铰链的转动刚度
    4.6 本章小结
第5章 低频隔振平台的动力学分析
    5.1 引言
    5.2 动力学分析
        5.2.1 简谐振动下的振动传递特性分析
        5.2.2 非线性被动隔振特性分析
        5.2.3 非线性系统的振动传递特性
    5.3 正负刚度并联动力学特性研究
        5.3.1 动力学建模
        5.3.2 并联系统的谐波响应
        5.3.3 与线性系统的比较
    5.4 正负刚度并联隔振系统的低频效果仿真
    5.5 并联系统的数值仿真验证
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢

(7)基于磁致负刚度结构的隔振单元设计及应用(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的来源
    1.2 研究目的与意义
    1.3 负刚度技术国内外研究现状
        1.3.1 传统机械振动控制的研究现状
        1.3.2 正负刚度并联隔振系统的研究现状
    1.4 磁致负刚度的发展与优化
    1.5 本文主要研究内容和章节安排
第二章 光栅刻划机的振源分析与负刚度原理
    2.1 引言
    2.2 光栅刻划机的振动来源分析
        2.2.1 环境振动因素分析
        2.2.2 人行激励振动模型
    2.3 负刚度与正刚度并联原理
    2.4 基础三磁体模型的磁力与刚度建模
        2.4.1 基础三磁体模型
        2.4.2 基础三磁体数学模型
    2.5 本章小结
第三章 组合型磁致负刚度结构的设计与建模
    3.1 引言
    3.2 基于磁力的组合磁致负刚度结构设计与理论依据
    3.3 组合型磁致负刚度结构的设计
        3.3.1 组合型磁致负刚度结构的数学建模
        3.3.2 基础三磁体和磁斥三磁体的比例选取
        3.3.3 新型负刚度结构模型
    3.4 本章小结
第四章 组合型磁致负刚度结构的参数分析
    4.1 引言
    4.2 磁致负刚度结构几何尺寸参数分析
        4.2.1 单独改变磁吸致负刚度结构参数对负刚度线性的影响
        4.2.2 单独改变磁斥致负刚度结构参数对负刚度线性的影响
    4.3 相对位置参数分析
        4.3.1 改变磁吸致负刚度结构位置参数h曲线的变化情况
        4.3.2 改变磁斥致负刚度结构位置参数h曲线的变化情况
    4.4 本章小结
第五章 基于光栅刻划机系统的负刚度结构优化设计与动力学模型仿真
    5.1 引言
    5.2 组合磁致负刚度结构参数的选取与优化
        5.2.1 基于光栅刻划机相关参数初步选取矩形磁体的参数
    5.3 对磁致负刚度结构几何尺寸进行优化
        5.3.1 单独改变磁吸致负刚度结构参数对负刚度线性的影响
        5.3.2 单独改变磁斥致负刚度结构参数对负刚度线性的影响
    5.4 线性隔振系统的原理
    5.5 正负刚度并联系统分析
        5.5.1 组合磁致负刚度曲线拟合
    5.6 隔振系统的动力学特性研究
        5.6.1 正负刚度并线隔振系统动力学建模
        5.6.2 杜芬系统的振动传递情况与阻尼的影响
        5.6.3 正负刚度并联系统与线性系统的位移传递率的比较
    5.7 光栅刻划机系统的隔振仿真分析
        5.7.1 仿真结果
        5.7.2 结果分析
    5.8 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 论文展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
    1 )参加的学术交流与科研项目
    2 )发表的学术论文(含专利和软件着作权)

(8)船用高静低动隔振器的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 振动与船舶噪声
        1.1.2 船舶隔振
        1.1.3 高静低动隔振器国内外研究现状
    1.2 课题研究的主要内容
第2章 船用高静低动隔振器准零刚度特性研究
    2.1 引言
    2.2 船用高静低动隔振器的三维模型设计
        2.2.1 建模软件介绍
        2.2.2 隔振器三维模型主要零部件的结构
        2.2.3 隔振器三维模型的设计
    2.3 屈曲圆板结构的屈曲分析
    2.4 屈曲圆板的静力学仿真分析
        2.4.1 圆板的有限元线性屈曲分析
        2.4.2 屈曲圆板的有限元非线性屈曲分析
    2.5 船用高静低动隔振器的静力学仿真分析
    2.6 本章小结
第3章 船用高静低动隔振器的动力学分析
    3.1 引言
    3.2 动力学方程求解
    3.3 系统参数对幅频响应的影响
    3.4 系统参数对力传递率的影响
        3.4.1 系统参数对额定负载条件下隔振器的力传递率的影响
        3.4.2 系统参数对超载或欠载条件下隔振器的力传递率的影响
    3.5 本章小结
第4章 船用高静低动隔振器的实验研究
    4.1 引言
    4.2 船用高静低动隔振器实体模型的设计与研制
        4.2.1 隔振器原理样机
        4.2.2 选取主要结构参数
    4.3 静力实验分析
        4.3.1 实验装置与实验步骤
        4.3.2 试验结果分析
    4.4 振动传递率实验分析
        4.4.1 实验装置
        4.4.2 实验步骤
        4.4.3 线性弹簧振动传递率实验
        4.4.4 船用高静低动隔振器振动传递率实验
        4.4.5 线性弹簧与船用高静低动隔振器传递率实验结果比较分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
在学期间科研成果情况

(9)准零刚度振动控制系统的研究进展(论文提纲范文)

1 基本原理
2 理论分析的研究现状
3 结构设计的研究现状
    3.1 倾斜弹簧结构提供负刚度
    3.2 压杆结构提供负刚度
    3.3 水平弹簧连杆结构提供负刚度
    3.4 磁铁或空气弹簧结构提供负刚度
    3.5 其他类型
4 应用
    4.1 在车辆或列车中的应用
    4.2 精密仪器和特种装备隔振中的应用
    4.3 其他应用
5 结束语
    5.1 目前存在的问题
    5.2 发展前景

(10)准零刚度低频隔振技术的研究进展(论文提纲范文)

引言
1 准零刚度隔振器的概念和特点
2 国内外研究进展
    2.1 准零刚度概念的提出
    2.2 准零刚度结构的演变
        2.2.1 弹簧类正负刚度并联类
        2.2.2 几何非线性类
        2.2.3 磁性结构类
        2.2.4 创新型结构
    2.3 准零刚度隔振器的研究近态
3 准零刚度隔振器的主动控制
4 工程应用
5 研究展望

四、基于正负刚度并联的新型隔振系统研究(论文参考文献)

  • [1]具有非对称刚度和阻尼特性的准零刚度隔振器技术研究[D]. 周兴华. 吉林大学, 2021(01)
  • [2]新型准零刚度隔振系统的设计、分析及实验研究[D]. 杨啸. 吉林大学, 2021(01)
  • [3]两自由度准零刚度隔振系统的非线性动力学及性能优化[D]. 嵇雯. 江南大学, 2021(01)
  • [4]面向小型光学系统的主被动复合隔振技术研究[D]. 黄莹莹. 哈尔滨工业大学, 2021
  • [5]承载可调节准零刚度隔振器设计与分析[D]. 蔡世成. 大连理工大学, 2021
  • [6]基于负刚度理论的低频隔振平台研究[D]. 王志超. 沈阳工业大学, 2021
  • [7]基于磁致负刚度结构的隔振单元设计及应用[D]. 王孝平. 合肥工业大学, 2021
  • [8]船用高静低动隔振器的研究[D]. 王岩. 集美大学, 2021(01)
  • [9]准零刚度振动控制系统的研究进展[J]. 吴明亮,赵晨名,张来喜. 南京理工大学学报, 2021(01)
  • [10]准零刚度低频隔振技术的研究进展[J]. 刘琪,李占龙,王建梅,连晋毅,王瑶. 机械强度, 2021(01)

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基于正负刚度并联的新型隔振系统研究
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