摘要：在低频隔振领域,针对线性系统存在承载能力不足及传统准零刚度隔振系统存在刚度硬化,非线性跳跃导致系统失稳的问题,以仿生肢状结构作为负刚度元件与正刚度弹簧并联建立了仿生肢状准零刚度隔振系统的力学模型,分析了系统的静力学特性;基于拉格朗日方程建立动力学模型,采用谐波平衡法进行解析求解;通过理论分析和试验研究对比分析了线性、传统准零刚度隔振系统和仿生肢状准零刚度隔振系统隔振特性,以及激励幅值对系统隔振性能和稳定特性的影响规律。结果表明:相比线性系统和传统准零刚度隔振系统,仿生肢状准零刚度隔振系统不仅保证了系统具有较高的承载能力,而且通过结构参数设计有效降低了位移传递率,拓展了隔振频宽,提高了系统在复杂激励环境中的稳定性和隔振性能。

摘要：在传统油气悬架的基础上设计开发了一套新型油气悬架系统。该悬架在原点位置刚度可调,理论上可实现原点刚度为正、刚度为零,乃至实现刚度为负值。提出了悬架在原点位置零刚度的匹配设计方法及设计边界。分析了该新型悬架系统在原点位置稳定性的条件。利用能量法获取了新型油气悬架无阻尼条件下在平衡位置自由振动的相图,得到了悬架自由振动频率与振幅间的非线性关系。本文的研究丰富了油气悬架设计理论,为油气悬架的设计和分析提供了新的设计理论和方法。

摘要：针对如何有效抑制低频微振动问题,本文提出了一种可多层叠加的准零刚度柔性隔振超结构。基于柔性机构理论,利用形状优化方法设计了单层准零刚度柔性结构。基于大变形理论结合打靶法,分析了柔性结构的静力学特性,并利用有限元仿真进行了验证。将单层隔振结构进行堆叠,构造了多层准零刚度柔性隔振系统,建立了其有限元模型和多自由度简化模型,研究了其隔振特性,并讨论了阻尼和层数对隔振性能的影响。结果表明:在有效隔振频率区间,随着层数增加,起始隔振频率向低频移动,隔振效果得到明显提升。

摘要：设计了一种准零刚度(QZS)绝对位移传感器。分析了QZS传感器的结构参数,得到了保证QZS传感器特性的参数要求。给定不同激励,对QZS传感器测量精度及响应速度进行了检测,并分析总结QZS传感器的一些不足及其使用范围。将QZS传感器运用于Stewart平台的速度反馈,通过谐波平衡法得到平台z轴、绕x轴、绕y轴方向的幅频特性曲线。仿真结果表明,QZS传感器能够有效地测量平台z轴、绕x轴、绕y轴方向的绝对位移。

摘要：基于准零刚度隔振系统的基本原理,对准零刚度非线性系统在简谐力激励和位移激励情况下的动力学特性进行了系统分析,进一步展开论述了准零刚度隔振系统的结构设计理念和研究框架,总结了准零刚度隔振系统的研究现状和准零刚度隔振器的主动控制理论进展.最后阐述了准零刚度隔振中现存许多亟待解决和值得深入研究的方向,提出了准零刚度隔振系统在三维隔振和复杂随机振动等领域尚存的问题,为设计新型的准零刚度隔振系统提供借鉴与参考.

摘要：针对一种应用连杆弹簧负刚度结构所设计的正负刚度并联扭转隔振器,通过分析其设计参数,得到了其在静平衡位置达到准零刚度的条件。针对所述系统,建立二自由度非线性动力学微分方程,应用谐波平衡法求解了准零刚度隔振器的振动响应。考虑激励幅值、系统阻尼和转动惯量等因素,从扭转振动力矩传递和扭转振动功率流传递两个角度分析了准零刚度隔振系统的非线性振动传递特性。结果表明,此隔振系统具有良好的低频隔振效果,且表现为振动传递的硬特性;从功率流角度的分析还表明,系统的瞬时传递功率流峰值与输入功率流和耗散功率流的变化趋势保持一致。在低于共振区域的低频区间内,隔振系统前后两端的转动惯量对系统振动具有较大影响。最后,对扭转隔振器的振动隔离特性进行了试验验证,试验结果表明,隔振器具有良好的低频振动隔离特性。

摘要：为提高商用车辆行驶平顺性,提出一种适用于商用车的准零刚度空气悬架系统。首先,考虑到不同载质量对静位移的影响,正刚度机构采用了空气弹簧,通过充放气使系统处于预定平衡位置;负刚度机构采用双作用气动执行器,通过内部高压气体抵消部分弹簧力,以实现动刚度的减小;在分析系统刚度特性时,将空气弹簧内部气体变化看作为等温绝热过程,利用气体状态方程推算出空气弹簧刚度公式,代入系统恢复力得出系统刚度表达式,利用其表达式对系统进行参数设计并建立悬架1/4模型,分析准零刚度空气悬架系统与传统空气悬架系统在垂直方向上的运动特性差异;最后,进行相应试验并验证系统的有效性。结果表明:提出的悬架系统使车身垂向加速度均方根值减小了15%,垂向动行程增加了不到4%。该系统的提出也为悬架提升减振性能提供了新的思路。

摘要：基于跳跃频率区间内准零刚度隔振系统的隔振效果具有不确定性的问题,提出了一种阻尼扰动控制方法。当控制系统阻尼增大到一定程度时,向下跳跃频率将低于激振频率,在原共振支上的大幅振动响应便会失稳并跌落到低幅振动的非共振支上,在此过程中借助范德波尔平面来判断何时撤除阻尼控制,从而实现了跳跃频率区间内的有效隔振,拓宽了准零刚度隔振系统的有效隔振频率区间。

摘要：将五个线性弹簧并联组合,设计出一种具有高静态刚度、低动态刚度的非线性低频隔振器。分析了系统的刚度特性,给出了系统的准零刚度(QZS)条件。利用谐波平衡法分析了系统的动力学特性,得出了系统的力传递率,并分析了阻尼及激励力对系统传递率的影响。为了验证QZS系统的隔振性能,进行了一系列的实验研究。实验结果表明,QZS隔振器的低频隔振性能明显优于相应的线性系统。

摘要：为了准确、实时、方便地测量绝对振动位移同时兼顾小位移应用,提出了一种紧凑的、带有滚轮负刚度机构的新型传感系统。在静力学分析的基础上,推导了传感系统的动力学方程。利用谐波平衡法对系统在基础激励下的动力学特性进行了理论分析,得到了传感系统幅值精度、相位精度特性的一阶近似解析解。进一步用数值方法讨论了水平弹簧的预压缩量、阻尼比和被测信号幅值对动态测量的影响。理论分析和数值仿真结果表明,该新型传感系统可以为诸多振动控制问题提供一个可供选择或者更好的振动位移测量方案。