机械工程学报

作者：薛聪聪, 张万福, 田海洋, 李春

单位：1. 上海理工大学能源与动力工程学院 上海 200093;2. 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室 上海 200093

关键词：准零刚度,质量可调,低频隔振,ADAMS仿真；

基金：国家自然科学基金资助项目(52375193，51875361)。

为降低大振幅激励与负载变化对隔振性能的影响，提出一种适应不同质量的新型准零刚度优化结构。通过静力学分析，推导系统在静平衡位置处具有较宽准零刚度区间的条件，同时为设计负载可调的隔振系统提供理论依据。运用谐波平衡法求解系统动力学方程，得到简谐激励下力传递率和系统幅频响应特性。通过仿真与实验对比分析新型准零刚度系统与线性系统的动力特性和隔振性能，仿真结果表明：新型隔振系统固有频率降低约53.8%，起始隔振频率降低约3.1 Hz，降低了56.4%，位移传递率峰值降低约57.8%；在不同振幅(1、5、10、15、20 mm)简谐激励下，起始隔振频率至少降低3 Hz，位移传递率峰值最大仅为3.2，对不同振幅起到稳定的隔振效果；不同负载下(30、26、20 N)，起始隔振频率与固有频率均仅变化0.3 Hz，且起始隔振频率最大降低约58.7%。实验结果表明：固有频率降低2 Hz，起始隔振频率减小3 Hz，其结果与仿真吻合。新型准零刚度系统可有效降低固有频率，减小起始隔振频率，同时可对大振幅振动和不同负载均起到良好的隔振效果。

来源：2025年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2025年第1期