【摘要】：精密儀器在車輛運(yùn)輸過程中受到路面激勵作用,易產(chǎn)生低頻振動,對精密儀器的工作性能影響較大。因此,研究精密儀器隔振理論及研發(fā)準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)具有一定的理論意義和應(yīng)用價值。本文基于SD振子非線性響應(yīng)特性,提出一種具有高靜載低動剛度特性的準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng),研究了隔振系統(tǒng)的動力學(xué)特性。通過振動實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)具有優(yōu)異的隔振性能,為工程應(yīng)用提供了依據(jù)。本文首先構(gòu)建了新型套筒結(jié)構(gòu)準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng),應(yīng)用平均法分別研究簡諧位移激勵和簡諧力激勵下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)幅頻響應(yīng)。通過推導(dǎo)位移傳遞率和力傳遞率,從理論上驗(yàn)證了準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)具有優(yōu)異的隔振性能。通過Matlab數(shù)值仿真得到了準(zhǔn)零剛隔振度系統(tǒng)的分岔圖、時域波形圖、頻譜圖、相軌跡圖和龐克萊截面圖,揭示了該系統(tǒng)的非線性響應(yīng)特性。設(shè)計制作新型套筒結(jié)構(gòu)準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng),建立了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。通過位移傳遞率實(shí)驗(yàn)測得不同激勵幅值和激勵頻率下準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)幅頻響應(yīng),在此基礎(chǔ)上得到了位移傳遞率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果基本吻合,從而驗(yàn)證了套筒結(jié)構(gòu)準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)的有效性。在位移傳遞率實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)展開了隨機(jī)振動實(shí)驗(yàn),探究了準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)在隨機(jī)激勵下的隔振特性。通過與線性隔振系統(tǒng)的隨機(jī)振動實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比可知,準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)具有低頻和寬帶隔振優(yōu)勢。
【圖文】：

圖 1-1 三彈簧準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)振的分類振技術(shù)的分類源位置可分為積極隔振和消極隔振[3]。積極隔振是指用隔振器礎(chǔ)隔離，降低傳遞到基礎(chǔ)的振動能量；消極隔振是指用隔振備與振源隔離，，減少傳遞給設(shè)備的振動。隔振按實(shí)現(xiàn)形式主術(shù)、主動隔振技術(shù)、半主動隔振技術(shù)和混合隔振技術(shù)[4]：隔振技術(shù)：被動隔振技術(shù)是指將需要保護(hù)的設(shè)備用隔振元件元件通常由彈性和阻尼材料組成，例如橡膠隔振器。被動隔可靠性，并且易實(shí)現(xiàn)、成本低，能顯著隔絕高頻振動，并且源，但缺點(diǎn)是對低頻振動的隔振效果不佳。隔振技術(shù)：傳感器采集振動信號經(jīng)過計算機(jī)預(yù)設(shè)的程序處理

圖 1-2 單構(gòu)件準(zhǔn)零剛度隔振器 圖 1-3 SD 振子實(shí)驗(yàn)裝置1.5 本文主要研究內(nèi)容本課題經(jīng)費(fèi)來自國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(10872136)�；谝酝鶞�(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)和問題，構(gòu)建了新型套筒結(jié)構(gòu)準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)，研究其動力學(xué)特性及隔振原理，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文所建模型與理論計算的正確性，證明新型套筒結(jié)構(gòu)準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)的有效性。本文主要研究內(nèi)容如下：（1）建立準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)的力學(xué)模型，推導(dǎo)出準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)的動力學(xué)微分方程，研究了該系統(tǒng)的力學(xué)特性，得到力-位移關(guān)系和剛度-位移關(guān)系。（2）應(yīng)用非線性動力學(xué)理論中的平均法，研究在簡諧位移激勵和簡諧力激勵下的準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)主共振穩(wěn)態(tài)幅頻響應(yīng)，在此基礎(chǔ)上得出準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)的位移傳遞率和力傳遞率。研究準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)各參數(shù)變化對位移傳遞率和力傳遞率產(chǎn)生的影響。研究顯示，合理選擇系統(tǒng)參數(shù)能夠使準(zhǔn)零剛度隔振
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH703.63;TB535

【參考文獻(xiàn)】

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2 徐道臨;余奇平;周加喜;張敬;;準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)跳躍頻率區(qū)間隔振研究[J];中國機(jī)械工程;2014年02期

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4 戚壯;李芾;黃運(yùn)華;虞大聯(lián);;基于AMESim平臺的軌道車輛空氣彈簧系統(tǒng)氣動力學(xué)仿真模型研究[J];中國鐵道科學(xué);2013年03期

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本文編號：2693217