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准零刚度隔振器非线性削弱方法研究

韩超 刘桂祥 邵骁麟 刘天彦 许得水 张鲲 刘学广

韩超, 刘桂祥, 邵骁麟, 刘天彦, 许得水, 张鲲, 刘学广. 准零刚度隔振器非线性削弱方法研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(S1): 121-126. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0121
引用本文: 韩超, 刘桂祥, 邵骁麟, 刘天彦, 许得水, 张鲲, 刘学广. 准零刚度隔振器非线性削弱方法研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(S1): 121-126. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0121
Han Chao, Liu Guixiang, Shao Xiaolin, Liu Tianyan, Xu Deshui, Zhang Kun, Liu Xueguang. Research on Nonlinearity Weakening Method of Quasi-zero-stiffness Vibration Isolator[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(S1): 121-126. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0121
Citation: Han Chao, Liu Guixiang, Shao Xiaolin, Liu Tianyan, Xu Deshui, Zhang Kun, Liu Xueguang. Research on Nonlinearity Weakening Method of Quasi-zero-stiffness Vibration Isolator[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(S1): 121-126. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0121

准零刚度隔振器非线性削弱方法研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0121
详细信息
    作者简介:

    韩 超(1991—),男,助理研究员,现主要从事反应堆结构力学、振动与噪声控制研究,E-mail: hanchaonpic@163.com

  • 中图分类号: TB123

Research on Nonlinearity Weakening Method of Quasi-zero-stiffness Vibration Isolator

  • 摘要: 为削弱准零刚度隔振器的非线性特性,提出一种利用渐软负刚度中和渐硬负刚度的准零刚度隔振器非线性削弱方法,通过调整设计参数,使得2种负刚度的非线性项相互抵消,系统仅保留线性刚度特性。通过永磁体式负刚度及三弹簧式负刚度案例对该方法可行性进行验证。研究结果表明,利用该方法所设计的准零刚度隔振系统的非线性刚度得到极大削弱,系统隔振性能得到增强。

     

  • 图  1  准零刚度隔振器示意图

    kv1—垂向弹簧I刚度;kv2—垂向弹簧II刚度;ko—横向弹簧刚度;l—横向弹簧水平长度;lo—横向弹簧原长;xs—无隔振质量时系统位置;x—系统位移;d—磁铁间距;m—隔振质量

    Figure  1.  Schematic Diagram of Quasi-zero-stiffness Vibration Isolator

    图  2  非线性力与线性力的变化趋势

    Figure  2.  Variation Tendencies of Nonlinear and Linear Forces

    图  3  不同$ \hat l $下隔振系统的刚度特性的变化曲线

    Figure  3.  Variation Curve of Stiffness Characteristics of Vibration Isolation System under Different Parameter $ \hat l $

    图  4  不同参数δ下隔振系统的刚度特性变化曲线

    Figure  4.  Variation Curve of Stiffness Characteristics of Vibration Isolation System under Different Parameter δ

    图  5  不同隔振系统下|Rnl|值随无量纲位移的变化曲线

    Figure  5.  Variation Curve of |Rnl| Value with Dimensionless Displacement under Different Vibration Isolation Systems

    图  6  解析解与数值解的对比

    Figure  6.  Comparison between Analytical Solution and Numerical Solution

    图  7  不同激励幅值下隔振系统的动力学特性

    Figure  7.  Dynamic Characteristics of Vibration Isolation System under Different Excitation Amplitudes

    图  8  系统参数对于非线性刚度系数的影响

    Figure  8.  Effects of System Parameters on Nonlinear Stiffness Coefficient

    图  9  系统参数对于EQZS-VI力传递率的影响

    Figure  9.  Effect of System Parameters on Force Transmissibility of EQZS-VI

    表  1  系统参数取值

    Table  1.   System Parameter Value

    隔振器类型参数
    μλδ$ \hat l $αβ
    TQZS-VI-H100.580.281.70
    TQZS-VI-S00.721.960.700.28−1.44
    EQZS-VI10.332.500.700.280
      “—”表示不涉及该参数
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-18
  • 修回日期:  2022-03-07
  • 刊出日期:  2022-06-15

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