基于凸轮-滚子结构的多自由度准零刚度系统设计

作     者：田海洋 张万福 薛聪聪 顾乾磊 张世东 李春 TIAN Haiyang;ZHANG Wanfu;XUE Congcong;GU Qianlei;ZHANG Shidong;LI Chun

作者机构：上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 东南大学能源与环境学院南京210096 上海明华电力科技有限公司上海200090 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2024年第43卷第13期

页      面：172-179页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51875361) 上海市自然科学基金(20ZR1439200) 

主　　题：准零刚度 横向刚度 低频隔振 多自由度 

摘      要：基于凸轮-滚子结构设计一种多自由度非线性准零刚度低频隔振装置。通过静力学特性计算,结合横向刚度计算理论,得到系统在多个自由度上实现准零刚度的参数条件。利用谐波平衡法分析了系统动力学特性,得出系统力传递率,并分析了预压、阻尼比及激励力对系统振动传递率的影响。为验证准零刚度系统隔振性能,搭建隔振测试系统,试验结果表明,相较于传统线性隔振系统,多自由度隔振系统在竖直方向上起始隔振频率从6.7 Hz降低至3.5 Hz,隔振效率最大提升约84.3%;水平方向上起始隔振频率从6.0 Hz降低至4.0 Hz,隔振效率最大提升约45.0%;在10.0 Hz以下,多自由度隔振系统的振动传递率远小于线性隔振系统。