滚球型准零刚度隔振器的设计和特性分析

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1、学校代号10532学号S12021029分类号TB123密级公开硕士学位论文滚球型准零刚度隔振器的设计和特性分析学位申请人姓名王毅培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称徐道临教授学科专业机械工程研究方向机械振动论文提交日期2015年5月10日学校代号：10532学号：S12021029密级：公开湖南大学硕士学位论文滚球型准零刚度隔振器的设计和特性分析学位申请人姓名：王毅导师姓名及职称：徐道临教授培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2015年5月10日论文答辩日期：2015年5月28日答辩委员会主席：邹伟生教授DesignandAna

2、lysisofaBall-typeVibrationIsolatorwithQuasi-zero-stiffnessCharacteristicbyWANGYiB.E.(HunanUniversity)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorXUDaolinMay,

3、2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加示注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡。献的个人和集体，均已在文中明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：曰期：年月曰学位论文版巧使用授枚书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或化构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可将本学位论文的全

4、部或部分内容编入有关数据库进行检索、，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密回。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名：主狹曰期：如／女年＾月／７曰导师签名；曰期；年／月方曰滚球型准零刚度隔振器的设计和特性分析摘要准零刚度隔振技术近年来逐渐成为低频隔振领域一个较好的解决方案。其基本思想是利用正负刚度组合，在静平衡位置处得到高静刚度、低动刚度，从而降低系统的固有频率，拓宽低频隔振区间。本文针对工程实践中的低频、微幅隔振难题，提出一种紧凑的、带滚球装

5、置的准零刚度隔振器。具体来说，本文主要内容分以下几个方面：1、现有准零刚度隔振器只有在大振幅的条件下才能发挥出优异的减振效果，限制了该项技术在工程实践上的推广与应用。本文提出了一种滚球副的设计思路，其基本原理是通过内外滚球的上下滑动使力矢量摆角增大，从而增加对毫米级微幅振动的负刚度敏感性，进而实现微幅振动的准零刚度隔振。2、对滚球副结构进行了力-位移分析，得到了实现准零刚度的参数匹配条件。建立了隔振系统动力学模型，利用谐波平衡法分析了系统频响特性及隔振性能，讨论了激励幅值和阻尼对响应的影响，进行滚球副对中误差分析，为具体的准零刚度隔振器设计奠定了基础。3、根

6、据准零刚度条件，从结构和工艺方面不断改进，设计出了带弹性梁的滚球型准零刚度隔振器实验模型，在此基础上进行了实验研究。实验证明用直径非常小的滚球机构代替斜弹簧，使得在毫米级振动时，负刚度机构能够充分参与其中，不仅可降低起止隔振频率、扩大准零刚度隔振器的隔振范围，而且具有更低的力传递率。试验还讨论了不同水平预压缩量和不同激振力幅值对隔振性能的影响，验证了系统隔离微幅振动的有效性。关键词：准零刚度；低频隔振；微幅振动；传递率II硕士学位论文AbstractRecently,quasi-zero-stiffness(QZS)vibrationisolationtec

7、hnologyhasgraduallybecomeagoodsolutionforlowfrequencyvibrationisolationarea.Thebasicideaistocombinethepositiveandnegativestiffnesstogethighstaticstiffnessandlowdynamicstiffnessattheequilibriumposition,whichcanreducethenaturalfrequency,andbroadenthefrequencyrangeofvibrationisolation

8、.AcompactQZSisolatorwithab