[發明專利]一種放大負剛度系數的機構及由其構成的超低頻減振器

有效

• 申請號: 201811407688.X
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109356961B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 姜偉;陳學東;吳九林;戴鵬輝
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F16F15/02
• 分類號: F16F15/02;F16F15/04;F16F6/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 尚威;李智

1.一種放大負剛度系數的機構，其特征在于，將剛度系數為k₂的負剛度單元與剛度系數為k₃的第一正剛度單元串聯，k₃＝-αk₂，α＞1；還包括直線導軌(6)和基座(1)，直線導軌(6)沿減振方向布置且相對于基座(1)固定；

負剛度單元包括一個中間磁體(53)、兩個外側磁體(52)、中間磁體連接件(51)和外側磁體連接件(54)；

第一正剛度單元沿減振方向布置，其一端通過中間磁體連接件(51)固連中間磁體(53)，另一端固連基座(1)；

兩個外側磁體(52)對稱分布于中間磁體(53)兩側，其連線垂直于減振方向，并通過外側磁體連接件(54)與被減振體(3)固連，中間磁體(53)和兩個外側磁體(52)充磁方向均垂直于減振方向；兩個外側磁體(52)充磁方向相同，且與中間磁體(53)充磁方向相反；

直線導軌(6)分別與被減振體(3)和中間磁體(53)配合，以使外側磁體(52)和中間磁體(53)僅做豎直方向上的單自由度運動。

2.如權利要求1所述的一種放大負剛度系數的機構，其特征在于，第一正剛度單元固連被減振體(3)，兩個外側磁體(52)通過外側磁體連接件(54)固連基座(1)。

3.如權利要求1或2所述的一種放大負剛度系數的機構，其特征在于，兩個外側磁體(52)沿減振方向對稱分布于中間磁體(53)兩側，中間磁體(53)和兩個外側磁體(52)充磁方向均與減振方向相同。

4.一種放大負剛度系數的機構，其特征在于，將剛度系數為k₂的負剛度單元與剛度系數為k₃的第一正剛度單元串聯，k₃＝-αk₂，α＞1；還包括直線導軌(6)和基座(1)，直線導軌(6)沿減振方向布置且相對于基座(1)固定；

負剛度單元包括一個中間連接件(55)、兩個相同的正剛度彈簧(56)以及兩個外側連接件(54)；

第一正剛度單元沿減振方向布置，其一端通過中間連接件(51)固連兩個正剛度彈簧(56)的一端，另一端固連基座(1)；

兩個正剛度彈簧(56)共線、垂直于減振方向且對稱分布于中間連接件(55)兩側，并各通過一個外側連接件(54)與被減振體(3)固連；

直線導軌(6)與被減振體(3)配合，以限制負剛度單元僅做豎直方向上的單自由度運動。

5.如權利要求4所述的一種放大負剛度系數的機構，其特征在于，第一正剛度單元固連被減振體(3)，兩個正剛度彈簧(56)通過對應的外側連接件(54)固連基座(1)。

6.一種超低頻減振器，其特征在于，將剛度系數為k₁的第二正剛度單元以及如權利要求1～5任意一項所述的放大負剛度系數的機構并聯；其中，α的取值使下式趨近于零，以實現近零剛度的超低頻減振：

其中，k為超低頻減振器的整體剛度。