[實(shí)用新型]一種具有準(zhǔn)零剛度的非線性超材料隔振器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920852290.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN211059270U
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張安付;黎煥敏;蔡琛;何鵬;張滿弓;張向東;游卓;吳濤;趙愛國;趙志高;胡旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所
• 主分類號(hào): F16F7/00
• 分類號(hào): F16F7/00
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 廖輝

1.一種具有準(zhǔn)零剛度的非線性超材料隔振器，其特征在于，所述隔振器由結(jié)構(gòu)件和隔振部件組成，所述隔振部件起隔振和緩沖作用，采用具有一定承載能力的高分子材料，隔振部件內(nèi)部具有由超材料單胞周期性排列而成超材料結(jié)構(gòu)，超材料單胞的幾何外形類似于半個(gè)六邊形，超材料結(jié)構(gòu)是由超材料單胞在垂向和水平方向周期陣列得到；所述結(jié)構(gòu)件采用金屬材料，結(jié)構(gòu)件與隔振部件之間采用機(jī)械鎖固與膠結(jié)的復(fù)合方式連接。

2.如權(quán)利要求1所述的具有準(zhǔn)零剛度的非線性超材料隔振器，其特征在于，所述隔振部件中超材料單胞的結(jié)構(gòu)構(gòu)型是二維結(jié)構(gòu)在第三維方向上的拉伸投影而成；所述幾何外形由豎臂、柔性鉸鏈、斜臂和抗拉連接桿組成，幾何外形具有六個(gè)約束參數(shù)：斜臂和水平方向的夾角角度θ，斜臂壁厚t_l，豎臂壁厚t_h，柔性鉸鏈處的半徑R_r，斜臂和抗拉連接桿交匯處倒圓半徑R_f和超材料單胞的深度D。

3.如權(quán)利要求1或2所述的具有準(zhǔn)零剛度的非線性超材料隔振器，其特征在于，所述隔振部件的基材壓縮模量為15～400MPa，所述超材料單胞沿水平方向幾何對(duì)稱，其斜臂長度L的取值范圍為2～100mm，所述斜臂與水平方向之間的夾角θ的取值范圍為1～15°，所述斜臂的壁厚t_l的取值范圍為1.5～20mm，超材料單胞兩條斜臂之間的柔性鉸鏈處的半徑R_r為1.5～30mm，斜臂與豎臂連接處的內(nèi)切圓半徑R_f為1.5～30mm，所述豎臂的壁厚t_h范圍為1.5～25mm，所述單胞內(nèi)輪廓的貫穿深度D的取值范圍為20～400mm；超材料隔振部件的層數(shù)m范圍為≥1層，超材料隔振部件的列數(shù)范圍為≥1列。

4.如權(quán)利要求3所述的具有準(zhǔn)零剛度的非線性超材料隔振器，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)件包括上端蓋、金屬骨架和下底板，結(jié)構(gòu)件起承載、傳力和固定隔振器的作用。

5.如權(quán)利要求4所述的具有準(zhǔn)零剛度的非線性超材料隔振器，其特征在于，所述超材料單胞在垂直方向和水平方向上周期性延拓，在垂直方向上，為了保證多層超材料單胞的可延續(xù)性以及空洞的可加工性，單胞在垂直方向上作傾斜向上周期性排布，水平方向可無限列排布單胞結(jié)構(gòu)。

6.如權(quán)利要求5所述的具有準(zhǔn)零剛度的非線性超材料隔振器，其特征在于，所述膠結(jié)的復(fù)合方式連接是通過向隔振部件植入金屬骨架，骨架上開設(shè)螺紋孔，隔振部件與金屬結(jié)構(gòu)件配合面涂敷粘接劑，隨后通過螺栓緊固，形成“金屬結(jié)構(gòu)件/粘接劑/隔振部件”三層夾板機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)部件與隔振部件的連接。

7.如權(quán)利要求6所述的具有準(zhǔn)零剛度的非線性超材料隔振器，其特征在于，所述隔振部件的超材料單胞結(jié)構(gòu)采用數(shù)控微銑削或金剛石線慢走絲切割加工；所述結(jié)構(gòu)部件材料選用高強(qiáng)鋼材料，采用鑄造和焊接的方法加工成形，對(duì)隔振部件起連接作用。

8.如權(quán)利要求7所述的具有準(zhǔn)零剛度的非線性超材料隔振器，其特征在于，所述柔性鉸鏈位于所有單胞斜臂與豎臂連接處，其厚度小于斜臂厚度，起降低具備應(yīng)力以及輔助調(diào)節(jié)所非線性的作用。