[發明專利]一種雙對斜桿負剛度的恒值準零剛度隔振結構的調試方法

在審

• 申請號: 202210964038.5
• 申請日: 2022-08-11
• 公開（公告）號: CN115289178A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 趙峰;霍亞奇;陳鹿民;杜文遼;王良文;林帥龍;薛家坤;楊若晨
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: F16F15/067
• 分類號: F16F15/067;G06F30/17;G06F119/14;G06F111/04
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 栗改

1.一種雙對斜桿負剛度的恒值準零剛度隔振結構的調試方法，其特征在于，其步驟如下：

步驟一、搭建包括第一對斜桿組件和第二對斜桿組件的雙對斜桿負剛度機構構造的恒值準零剛度隔振結構，雙對斜桿負剛度機構對稱設置在正剛度機構的兩側；

步驟二、確定初始狀態下第一對斜桿組件和第二對斜桿組件中水平彈簧的預壓縮量斜桿在水平方向上投影長度正剛度機構的垂直彈簧的長度，使初始狀態下

步驟三、分別確定第一對斜桿組件和第二對斜桿組件中水平彈簧的剛度k₁和剛度k₃，確定正剛度機構的垂直彈簧的剛度k₂，構建無量綱參數和使參數α和α₁滿足0＜α＜0.25和0＜α₁＜0.25；

步驟四、繪制恒值準零剛度隔振結構的力位移曲線，具有恒定剛度特性時，計算剛度K，根據與隔振質量m之間的關系計算起始隔振頻率若起始隔振頻率不滿足設計要求，則重復步驟二到步驟四。

2.根據權利要求1所述的雙對斜桿負剛度的恒值準零剛度隔振結構的調試方法，其特征在于，所述第一對斜桿組件和第二對斜桿組件垂直設置。

3.根據權利要求2所述的雙對斜桿負剛度的恒值準零剛度隔振結構的調試方法，其特征在于，所述第一對斜桿組件包括斜桿組I和斜桿組II，第二對斜桿組件包括斜桿組III和斜桿組IV，斜桿組I和斜桿組II對稱設置在正剛度機構的兩側，斜桿組III和斜桿組IV對稱設置在正剛度機構的兩側，且斜桿組I和斜桿組II的中心所在的直線與斜桿組III和斜桿組IV的中心所在的直線垂直。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的雙對斜桿負剛度的恒值準零剛度隔振結構的調試方法，其特征在于，所述計算參數α和α₁的方法為：

繪制初始狀態下的受力示意圖，獲得應用力f的表達式，

其中，k₂是垂直彈簧剛度，k₁為第一對斜桿組件的水平彈簧的剛度，k₃為第二對斜桿組件的水平彈簧的剛度，δ₁為第一對斜桿組件的水平彈簧的預壓縮量，δ₃為第二對斜桿組件的水平彈簧的預壓縮量；h是初始狀態到靜平衡位置的垂向距離，x是從初始位置開始的位移，y是從靜平衡位置開始的位移，且x＝y+h；a是初始狀態下第一對斜桿組件的斜桿兩端鉸接點之間的水平長度；b是初始狀態下第二對斜桿組件的斜桿兩端鉸接點之間的水平長度；

對有量綱的應用力f除以獲得無量綱力

對無量綱力求無量綱的位移的一階導數，求得無量綱剛度：

其中，中間變量

從初始位置到靜態平衡位置的距離h的無量綱形式為

通過靜態平衡位置處，無量綱剛度的準零剛度條件可得

通過靜態平衡位置處的準零剛度條件可得

通過上述兩個參數α₁公式，把參數α₁消除掉；

當四個水平彈簧的自由長度相同時，且α＝α₁、時；通過無量綱剛度的準零剛度條件可以得到α＝0.25；

通過準零剛度條件可以得到

5.根據權利要求4所述的雙對斜桿負剛度的恒值準零剛度隔振結構的調試方法，其特征在于，所述初始狀態或初始位置為四個斜桿交點與自由狀態的垂直彈簧頂端接觸的位置，靜態平衡位置為四個斜桿處于水平狀態的位置。

6.根據權利要求3所述的雙對斜桿負剛度的恒值準零剛度隔振結構的調試方法，其特征在于，所述斜桿組I、斜桿組II、斜桿組III和斜桿組IV均包括斜桿(7)、水平彈簧(15)、橫向導桿(4)和水平導向機構，斜桿(7)的一端與正剛度機構的上部相鉸接，斜桿(7)的另一端與橫向導桿(4)相鉸接，水平彈簧(15)設置在橫向導桿(4)上，橫向導桿(4)與水平導向機構活動連接。