[發明專利]一種六邊形幾何放大式磁懸浮低頻隔振結構

在審

• 申請號: 202210549299.0
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN114810928A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 嚴博;費相宜;余寧;武傳宇
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: F16F15/03
• 分類號: F16F15/03
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王之懷;王洪新

本發明屬于機械振動控制領域。目的是提供一種六邊形幾何放大式磁懸浮低頻隔振結構，該結構可實現準零剛度特性，實現低頻隔振。技術方案是：一種六邊形幾何放大式磁懸浮低頻隔振結構，其特征在于：包括用于連接外部機械設備的下底板、間隔距離設置在下底板上方以承受振動的上底板、固定在下底板上的磁懸浮機構以及可活動地連接在上底板與下底板之間的六邊形機構。

技術領域

本發明屬于機械振動控制領域，具體是一種六邊形幾何放大式磁懸浮低頻隔振結構。

背景技術

振動問題是航天航空等國防軍工領域的“卡脖子”問題，隨著空間任務功能化提升，航天器趨于結構大型化與輕量化，導致振動響應低頻化、模態密集化等問題日益嚴重，所引起的大幅低頻振動導致設備器件服務可靠性差、故障易發生，嚴重影響空間結構的指向精度、降低工作品質、縮短服役壽命。因此，關于具備良好隔振性能的低頻寬頻隔振結構一直是該領域的研究重點。

傳統線性隔振系統可有效隔絕中高頻振動，但需要降低剛度，來滿足隔振帶寬的需要，這也導致了隔振系統靜支撐能力不足，位移響應增大等問題。近年來，通過引入負剛度機構的方式來獲得低頻隔振性能的非線性隔振器成為眾多學者的研究熱點。非線性隔振器可使用非線性剛度或非線性阻尼來改善隔振性能，以克服傳統線性隔振器不能同時兼顧低頻寬頻隔振與承載能力的缺陷。其中，非線性剛度可以降低動態剛度以拓寬隔離帶，來實現低頻隔振。基于此，可設計一種結構，通過非線性剛度的調控，從而提升隔振帶寬和性能。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述背景技術中描述的不足，提供一種六邊形幾何放大式磁懸浮低頻隔振結構，該結構可實現準零剛度特性，實現低頻隔振。

本發明提供的技術方案是：

一種六邊形幾何放大式磁懸浮低頻隔振結構，其特征在于：包括用于連接外部機械設備的下底板、間隔距離設置在下底板上方以承受振動的上底板、固定在下底板上的磁懸浮機構以及可活動地連接在上底板與下底板之間的六邊形機構。

所述磁懸浮機構包括固定在下底板上的下固定座、固定在下固定座上的第一磁體組件以及固定在下底板上且分別對稱設置在第一磁體組件左右兩側的兩組第二磁體組件；

所述六邊形機構包括固定在上底板底面的上固定座、鉸接在上固定座與下固定座之間的兩組連桿組件以及兩端分別連接兩組連桿組件的彈簧；兩組連桿組件結構相同且左右對稱設置；每組連桿組件中均設置有第三磁體組件，并且每組第三磁體組件均位于第一磁體組件和同側的第二磁體組件之間。

所述第一磁體組件包括固定在下固定座左右兩側的兩個第一磁體；兩個第一磁體分別與同側的第二磁體組件間隔距離對應設置。

所述第二磁體組件包括固定在下底板上的側固定座、固定在側固定座上的線圈殼、安裝在線圈殼內并與側固定座固定連接的第二磁體以及繞設在線圈殼外周的閉合線圈。

兩組連桿組件組合后形成類似六邊形結構；每組連桿組件均包括依次鉸接的第一連桿、第三磁體組件和第二連桿；所述第一連桿的另一端鉸接在上固定座上；所述第二連桿的另一端鉸接在下固定座上。

所述第一連桿和第二連桿長度相等。

所述第三磁體組件包括兩端分別與第一連桿和第二連桿相鉸接的磁體外殼、固定安裝在磁體外殼中的第三磁體以及與磁體外殼固定連接并蓋合第三磁體的外殼蓋。

所述彈簧兩端分別與兩組連桿組件中的兩個磁體外殼上部固定連接。

每組連桿組件中，所述第一連桿和第二連桿均設置有兩個且前后對稱設置；所述彈簧設置為兩組且前后對稱設置。

所述第三磁體與第一磁體對應的磁極相同；所述第三磁體與第二磁體對應的磁極相同，使得第三磁體在第一磁體和第二磁體的斥力作用下保持磁懸浮狀態。

所述第一磁體和第二磁體的中心線同軸設置。