基于仿腿型结构的非线性刚度阻尼装置【实用新型】

一、专利名称及专利号

名称：《基于仿腿型结构的非线性刚度阻尼装置》

专利号：ZL 201620957512 .1

二、应用领域

本实用新型涉及隔振装置技术领域，尤其涉及基于仿腿型结构的非线性刚度阻尼装置。

三、专利说明

1、摘要：

本实用新型涉及隔振装置技术领域，涉及基于仿腿型结构的非线性刚度阻尼装置，包括长、短连杆机构、水平和垂直弹性件；长连杆机构包括与隔振对象连接的和用于与振动源连接的长连杆组；短连杆机构包括连接于顶端长连杆组的短连杆组、连接于顶端长连杆组和底端长连杆组之间的短连杆组以及连接于底端长连杆组的短连杆组；水平弹性件和垂直弹性件分别连接于短连杆机构与短连杆机构之间。本实用新型可以实现可调节的非线性刚度和阻尼特性，实现高承载能力和低动刚度的非线性刚度特性，并实现在谐振频率处高阻尼在其他频率处低阻尼、随频率随振动位移而变化的理想非线性阻尼特征，从而使得隔振效果明显，同时具有良好承载能力和稳定性，适用范围广。

2、背景：

刚度阻尼系统的作用主要是形成良好的隔振环境。好的隔振装置不但能给车辆和飞机上的乘客和驾驶员带来更好的乘坐环境，也能应用在航空、船舶中对仪器进行隔离振动的保护。隔振系统从结构特性来看，可以分为线性隔振系统和非线性隔振系统。目前，在被动隔振领域，有效性和稳定性是设计和应用隔振系统时存在的两大问题。其中，隔振频带和隔振效率是衡量隔振效果的两个指标，而对于具有非线性特性的振动系统来说，通常在设计的过程中就要保证结构具有足够的稳定性。因此，基于对于能够使用在不同环境和领域的隔振系统的需求，需要提出一种具有可调节刚度和阻尼特性的刚度阻尼系统。

随着科技进步，近年来汽车、航天得到迅猛的发展，对于保护人员和零部件，相应的，经济有效的隔振装置得到了广泛的关注。刚度阻尼系统通过弹性零部件将隔振对象和振动源连接在一起，通过弹性部件对振动能量的吸收或耗散实现振动的消减或隔离效果，起到对人员、结构或部件的防护作用，对于刚度阻尼系统的设计、装配和搭建过程来说，有效性和稳定性是两个关键的指标。被动隔振系统在设计和装配过程中，系统在机械结构和被动元件特性相关参数上都具有较多的设计变量，并且在应用与不同环境和背景时，被动元件的参数很难进行调节，一般的被动隔振装置只能应用于某种特性的环境下。一旦被动元件的取值确定(例如，弹簧刚度，阻尼系数)，隔振装置的有效隔振范围和承载能力也相应地确定，如果需要改进隔振效果，那么更换弹簧元件或阻尼装置会带来麻烦和经济上的浪费。

而从另一方面来说，主动控制元件的成本和控制方法的设计费时费力，其成本远远大于被动装置，并且一般来说，由于主动控制元件需要控制器作动器，所以其重量要大于被动元件。所以，从结构出发设计具有可调节的刚度和阻尼特性的被动隔振结构，并根据实际应用情况获取具体物理参数的设计原则，可以减少隔振装置的成本和难度，使其实现广泛的应用并具有重要意义。

四、相关文件下载

专利详情：/UploadFiles/20220622/20220622155920832083.pdf