张拉整体结构准零刚度减震装置的创新设计
2025-01-22 15:44
No.1331650820697235456
技术概要
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本创新设计介绍了一种新型张拉整体结构准零刚度减震装置,该装置整合了第一和第二张拉整体减震单元及凸轮组缓冲机构。该装置利用张拉整体结构的自平衡特性、低动态刚度和高静态刚度的非线性准零刚度特性,通过两个张拉整体减震单元的协同作用,将纵向力转换为弹性元件的形变,实现有效减震。结合张拉整体结构与凸轮组结构,该装置不仅减震性能优越,还具有强大的抗冲击能力,显著的自平衡和自稳定性能,有效降低振动,提升减震装置的安全性。
背景技术
在海洋工程、航空航天、精密仪器仪表、国防科技等领域,工业装备的大型化发展使得低频振动抑制问题更加突出,低频振动成为影响设备性能、生产效率和安全舒适性能的共性难题。传统的减振系统主要采用具有固定参数的弹簧和阻尼器等结构来实现被控对象的减振功能,以满足大多数的工业场景的生产要求。但是,随着现代工业中加工和测量精度的不断提高,而减振对象又兼具大载荷及结构复杂等特点,传统的线性减振系统对隔离低频和超低频振动的效果并不理想,存在减振频率与承载能力之间的矛盾。为了降低减振系统的减振频率从而提高减振带宽,最常用的方法为降低减振系统的刚度,但是较低的刚度将导致减振单元的静态压缩量增大,并且减振系统的承载能力显著下降。 传统减振装置在诸多领域起着至关重要的作用,但其固有缺陷限制了其性能的进一步提升和应用范围的拓宽。首先,传统减振器多采用橡胶等材料,这些材料的使用寿命有限,且不易更换,导致随着时间的推移,减振效果会显著下降。其次,这些装置往往难以适应高低温、大载荷冲击、盐雾和湿热等复杂环境,从而限制了其在极端条件下的应用。此外,一些传统减振器的结构设计复杂,导致尺寸通常较大,空间利用率低,一方面增加了制造成本,另一方面也使得维护和更换变得更加困难。 张拉整体结构因其能够依靠自身结构适应环境保持自平衡的特点,成为减振器研究的一个新方向。但是普通准零刚度结构不能直接应用于减振器,因为准零刚度结构很难在工作中保持稳定,需要和其他结构并联使用才能达到预期效果。因此,提供一种结构简单且稳定可靠的具有准零刚度特性的减振装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
原媛  马英龙  孙凯  范润华  郭佳民  史浩杰  徐菲  郑现振
技术所属: 上海海事大学
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