[發(fā)明專利]一種基于雙穩(wěn)態(tài)曲梁的隔振結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011607670.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN112747061B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭慧婷;張國(guó)強(qiáng);劉益?zhèn)?/a>;董龍雷;劉靜冉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F7/00
• 分類號(hào): F16F7/00;F16F15/08;G06F30/23;G06F30/17;G06F30/15;G06F119/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種基于雙穩(wěn)態(tài)曲梁的隔振結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括胞元結(jié)構(gòu)，多個(gè)胞元結(jié)構(gòu)依次連接，在平面或空間內(nèi)規(guī)則排布構(gòu)成隔振結(jié)構(gòu)，每個(gè)胞元結(jié)構(gòu)包括支撐桿(1)，支撐桿(1)的底端連接雙穩(wěn)態(tài)曲梁(3)的頂部，雙穩(wěn)態(tài)曲梁(3)的兩端分別與連接桿(2)的兩端連接，雙穩(wěn)態(tài)曲梁(3)的頂部與連接桿(2)之間連接有彈簧(4)，支撐桿(1)為硬材料，與負(fù)載直接接觸，連接桿(2)為硬材料，硬材料包括聚乳酸、陶瓷和聚己二酰己二胺，雙穩(wěn)態(tài)曲梁(3)為軟材料，軟材料為橡膠材料，彈簧(4)為正剛度；

胞元結(jié)構(gòu)按空間排布包括立方體、圓柱體和柱體結(jié)構(gòu)，立方體結(jié)構(gòu)至少包括8個(gè)胞元結(jié)構(gòu)，4個(gè)胞元結(jié)構(gòu)依次首尾連接組成上層結(jié)構(gòu)，剩余4個(gè)胞元結(jié)構(gòu)沿上層結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的胞元結(jié)構(gòu)垂直翻轉(zhuǎn)設(shè)置后組成下層結(jié)構(gòu)，上層結(jié)構(gòu)和下層結(jié)構(gòu)連接構(gòu)成隔振結(jié)構(gòu)；

雙穩(wěn)態(tài)曲梁的曲線方程為：

其中，h為高度，t為厚度，L為長(zhǎng)度；設(shè)常數(shù)當(dāng)Q6時(shí)，余弦曲梁的力位移曲線描述為三段線性曲線，當(dāng)d_top≤D≤d_bot時(shí)，D表示橫坐標(biāo)-位移，d_top≈0.16h，d_bot≈1.92h，雙穩(wěn)態(tài)曲梁為負(fù)剛度，剛度大小E為彈性模量，I為極慣性矩，當(dāng)連接正剛度的彈簧時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)曲梁的負(fù)剛度K₁與剛度為K₂的彈簧在數(shù)值上相等，整個(gè)結(jié)構(gòu)在此位移區(qū)間段內(nèi)的力學(xué)特性表現(xiàn)為準(zhǔn)零剛度；

三段線性曲線具體為：

其中，F(xiàn)(D)表示縱坐標(biāo)-力，D表示橫坐標(biāo)-位移，d_mid≈4h/3，d_end≈1.99h；點(diǎn)(d_top,f_top)表示曲梁力位移曲線第一段與第二段的交點(diǎn)，點(diǎn)(d_bot,-f_bot)表示曲梁力位移曲線第二段與第三段交點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，支撐桿(1)為T型結(jié)構(gòu)，水平段的兩端分別連接對(duì)應(yīng)的胞元結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，連接桿(2)為U型結(jié)構(gòu)，兩端分別與雙穩(wěn)態(tài)曲梁(3)的兩端連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，彈簧的剛度K計(jì)算如下：

其中，G為彈簧材料切變模量；d為彈簧線徑；d₂為彈簧中徑，n為彈簧有效圈數(shù)。