[發(fā)明專利]一種雙對斜桿負(fù)剛度的恒值準(zhǔn)零剛度隔振結(jié)構(gòu)的調(diào)試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210964038.5
• 申請日: 2022-08-11
• 公開（公告）號: CN115289178A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 鄭州輕工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F16F15/067
• 分類號: F16F15/067;G06F30/17;G06F119/14;G06F111/04
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 栗改

本發(fā)明提出了一種雙對斜桿負(fù)剛度的恒值準(zhǔn)零剛度隔振結(jié)構(gòu)的調(diào)試方法，其步驟如下：搭建包括第一對斜桿組件和第二對斜桿組件的恒值準(zhǔn)零剛度隔振結(jié)構(gòu)，雙對斜桿負(fù)剛度機(jī)構(gòu)對稱設(shè)置在正剛度機(jī)構(gòu)的兩側(cè)；確定初始狀態(tài)下第一對斜桿組件和第二對斜桿組件中水平彈簧的預(yù)壓縮量等于斜桿在水平方向上投影長度；分別確定第一對斜桿組件和第二對斜桿組件中水平彈簧、正剛度機(jī)構(gòu)的垂直彈簧的剛度，構(gòu)建無量綱參數(shù)滿足條件；具有恒定剛度特性時，計算剛度，根據(jù)隔振質(zhì)量之間的關(guān)系計算起始隔振頻率，若起始隔振頻率不滿足設(shè)計要求，則重新構(gòu)建無量綱參數(shù)。本發(fā)明可獲得靜平衡點(diǎn)附近是直線的零剛度特性，并且可獲得更寬范圍的恒值準(zhǔn)零剛度特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及準(zhǔn)零剛度隔振的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙對斜桿負(fù)剛度的恒值準(zhǔn)零剛度隔振結(jié)構(gòu)的調(diào)試方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有恒值準(zhǔn)零剛度隔振結(jié)構(gòu)大都具有三次非線性剛度，只有一個靜態(tài)平衡位置，不容易調(diào)試。文獻(xiàn)[1]---[Thanh Danh Le,Kyoung Kwan Ahn,A vibration isolationsystem in low frequency excitation region using negative stiffness structurefor vehicle seat,Journal of Sound and Vibration,2011,330,6311-6335.]公開研究了一種單對斜桿準(zhǔn)零剛度模型，附帶三次非線性剛度因素，在大幅激勵下，傳遞率向右彎曲，降低隔振頻帶；并且此文獻(xiàn)給出的參數(shù)設(shè)計方法復(fù)雜(含數(shù)個不等式)，不便于設(shè)計和應(yīng)用。文獻(xiàn)[2]---申請?zhí)枮?02111347500.9的發(fā)明專利公開了一種單對斜桿負(fù)剛度機(jī)制構(gòu)成零剛度隔振結(jié)構(gòu)及方法，基于單對斜桿負(fù)剛度機(jī)制構(gòu)造的隔振器，提出了一種恒值準(zhǔn)零剛度的調(diào)試方法，但與本申請存在結(jié)構(gòu)、調(diào)試方法等方面的明顯不同；只有一組斜桿，水平彈簧的剛度大、尺寸大，導(dǎo)致整個隔振結(jié)構(gòu)的尺寸大。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有恒值準(zhǔn)零剛度隔振結(jié)構(gòu)的調(diào)試方法的恒值準(zhǔn)零剛度特性的范圍較窄的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種雙對斜桿負(fù)剛度的恒值準(zhǔn)零剛度隔振結(jié)構(gòu)及調(diào)試方法，可獲得靜平衡點(diǎn)附近是直線的零剛度特性，并且可獲得更寬范圍的恒值準(zhǔn)零剛度特性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種雙對斜桿負(fù)剛度的恒值準(zhǔn)零剛度隔振結(jié)構(gòu)的調(diào)試方法，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(fù)剛度機(jī)構(gòu)構(gòu)造的恒值準(zhǔn)零剛度隔振結(jié)構(gòu)，雙對斜桿負(fù)剛度機(jī)構(gòu)對稱設(shè)置在正剛度機(jī)構(gòu)的兩側(cè)；

步驟二、確定初始狀態(tài)下第一對斜桿組件和第二對斜桿組件中水平彈簧的預(yù)壓縮量斜桿在水平方向上投影長度正剛度機(jī)構(gòu)的垂直彈簧的長度，使初始狀態(tài)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(jī)構(gòu)的垂直彈簧的剛度k₂，構(gòu)建無量綱參數(shù)和使參數(shù)α和α₁滿足0＜α＜0.25和0＜α₁＜0.25；

步驟四、繪制恒值準(zhǔn)零剛度隔振結(jié)構(gòu)的力位移曲線，具有恒定剛度特性時，計算剛度K，根據(jù)與隔振質(zhì)量m之間的關(guān)系計算起始隔振頻率若起始隔振頻率不滿足設(shè)計要求，則重復(fù)步驟二到步驟四。

優(yōu)選地，所述第一對斜桿組件和第二對斜桿組件垂直設(shè)置。

優(yōu)選地，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(shè)置在正剛度機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，斜桿組III和斜桿組IV對稱設(shè)置在正剛度機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，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。

優(yōu)選地，所述計算參數(shù)α和α₁的方法為：

繪制初始狀態(tài)下的受力示意圖，獲得應(yīng)用力f的表達(dá)式，