滚轮装置准零刚度隔振系统分段非线性分析

"一类准零刚度隔振器的分段非线性动力学特性研究* (2014年)" 本文研究的是准零刚度隔振器的分段非线性动力学特性，主要涉及机械工程领域中的振动控制技术。作者通过建立一个带有滚轮装置的准零刚度隔振系统模型，对系统在基础激励下的动力学行为进行了深入分析。该模型考虑了分段非线性因素，使得研究更加贴近实际应用。 首先，作者运用平均法对所建立的动力学模型进行理论分析，以获得系统主共振响应的一次近似解析解。这种方法对于理解和预测非线性系统的行为至关重要，因为它可以提供对复杂动力学行为的简化理解。随后，通过数值方法求解动力学方程，验证了平均法在处理这类分段非线性问题时的有效性。 接下来，作者探讨了激励幅值和阻尼对系统响应的影响。他们发现，在较小的激励幅值下，准零刚度隔振器的隔振性能显著优于传统的线性系统。然而，随着激励幅值的增加，其隔振性能虽然下降，但最多只会达到与线性系统相当的水平，而不会变得更差，这一特性优于传统的准零刚度隔振器设计。 在隔振性能评估方面，作者采用了位移传递率这一指标，它能够量化隔振系统抑制振动传递的能力。通过对比不同条件下的位移传递率，可以清晰地看出各种参数变化对隔振效果的直接影响。 准零刚度隔振器的独特之处在于，它能够在保持足够支撑刚度的同时，实现静平衡位置附近的低动刚度，这对于低频甚至超低频的振动隔离特别有利。由于这些特性，准零刚度隔振器在精密设备保护、船舶降噪以及航天器有效载荷防护等领域具有广阔的应用前景。 本文的研究为理解和优化准零刚度隔振器的性能提供了理论基础，对于推动非线性隔振技术的发展具有重要意义。通过深入研究分段非线性动力学特性，未来可能设计出更高效、适应性更强的隔振系统，以应对各种复杂的振动环境。