一种准零刚度被动隔振系统的非线性共振响应分析

分析了一种机构的负刚度特性和它与线性主弹簧并联后而成的隔振系统的准零刚度特性,推导了准零刚度被动隔振系统的主谐波共振、亚谐波共振和超谐波共振的幅频特性表达式.结果表明,机构的负刚度区域随弹簧的初始变形与杆长的比值增大而变宽;隔振系统的准零刚度区域随主弹簧的刚度与机构中的弹簧总刚度的比值以及机构中的弹簧初始变形与杆长的比值增大而变宽;经比较发现,本文推得的被动隔振系统的同一种谐波共振幅频特性与杜芬方程的幅频特性均存在较大偏差.因此,对于这类被动隔振系统的运动微分方程,若以位移激励的幅值与激励频率平方的乘积代替单位质量的激励力幅值按杜芬方程的解来处理谐波共振问题将会带来较大误差.

一种准零刚度隔振系统的静力与线性动力特性分析

针对一种机构和其与线性弹簧并联后的装置,分析了它们的荷载和刚度等静力特性以及用该装置组成的准零刚度隔振系统的阻尼、隔振传递率和响应均方值等动力特性。仿真结果表明,这种具有负刚度特性的机构与线性弹簧并联,当满足一定条件时可以成为准零刚度隔振系统。与其常规隔振系统相比,它的相对阻尼比高,有利于降低共振峰值;其隔振传递率峰值和隔振有效区域分别明显较低和较宽;当用于隔离随机振动时,它宜隔运动不宜隔力。