CN109540493A - 一种准零刚度隔振器的试验装置 - Google Patents

一种准零刚度隔振器的试验装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109540493A
CN109540493A CN201811568015.2A CN201811568015A CN109540493A CN 109540493 A CN109540493 A CN 109540493A CN 201811568015 A CN201811568015 A CN 201811568015A CN 109540493 A CN109540493 A CN 109540493A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel plate
vibration
stiffness
quasi
hollow out
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811568015.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109540493B (zh
Inventor
仇越
罗忠
朱云鹏
韩贵鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeastern University China
Original Assignee
Northeastern University China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeastern University China filed Critical Northeastern University China
Priority to CN201811568015.2A priority Critical patent/CN109540493B/zh
Publication of CN109540493A publication Critical patent/CN109540493A/zh
Priority to PCT/CN2019/104277 priority patent/WO2020125067A1/zh
Priority to US17/051,939 priority patent/US11821816B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN109540493B publication Critical patent/CN109540493B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/002—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion characterised by the control method or circuitry
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/022—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using dampers and springs in combination
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/046—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means using combinations of springs of different kinds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/06—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs
    • F16F15/067—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs using only wound springs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/028—Acoustic or vibration analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/025—Measuring arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2228/00—Functional characteristics, e.g. variability, frequency-dependence
    • F16F2228/06—Stiffness
    • F16F2228/063—Negative stiffness
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2228/00—Functional characteristics, e.g. variability, frequency-dependence
    • F16F2228/06—Stiffness
    • F16F2228/066—Variable stiffness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供了一种准零刚度隔振器的试验装置，属于隔振器振动响应试验技术领域。该装置包括负刚度调节机构、正刚度调节机构、梁‑阻尼块机构。所述的负刚度调节模块、正刚度调节模块依次相连，并安装在梁‑质量块系统上。所述的一种准零刚度隔振器的试验装置，既可实现被测系统平稳的纵向振动，又可对整体机构的正刚度与负刚度值进行灵活调整；本发明适用于准零刚度隔振器的振动模型试验，解决了现准零刚度隔振器装置使用方法复杂、无法灵活调整体机构刚度、刚度元件替换过程复杂等问题。

Description

一种准零刚度隔振器的试验装置
技术领域
本发明属于隔振器振动响应试验技术领域，涉及一种正、负刚度都可灵活调整的准零刚度隔振器的试验装置。
背景技术
工程技术中普遍存在着物理状态的循环变化或物体的往复运动现象即振动现象，车辆的震动让人感到不适，精密仪器的振动会影响测量的结果，地震的振动会对楼房的结构产生影响，桥梁和房屋的剧烈震动，在共振时可能发生突然崩塌，酿成死伤的悲剧，隔振器可以减缓该问题的影响。由于该问题属于复杂非线性振动动力学问题，涉及到冲击载荷、谐振、刚度非线性、阻尼非线性、材料非线性以及瞬态动力学等。目前的理论分析方法根本无法解决此类问题，因此试验研究是此类问题最有效的解决方法。由于其工作环境复杂、外物形状不一、因此模型试验的选用具有重要意义。
目前常用的隔振试验大多以几个刚度元件组合，搭建准零刚度隔振器试验平台，其不足之处在装置刚度的范围调节不灵活，装置的结构繁琐，装置的元件替换不方便、刚度元件的装载较为繁琐等。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种准零刚度隔振器的试验装置，本发明可以通过对平台的正刚度值、负刚度值进行灵活调整，从而实现系统整体刚度值的调节；还可以稳定被测梁的纵向的振动方向，降低其他方向的振动对试验结果带来的影响；也可实现刚度元件的随时替换；这种试验装置功能更为全面，系统的刚度值的调节方法更为简便，较现有方法提高了调节精度，同时缩短了试验周期。
为了实现上述的目的，本发明采用如下技术方案：
一种准零刚度隔振器的试验装置，该准零刚度隔振器的试验装置包括负刚度调节机构，正刚度调节机构，梁—阻尼块机构。
所述的负刚度调节机构通过调节丝杠手轮，来带动移动执行机构进行水平方向的平移，进而影响弹簧的拉压状态，从而实现对整体装置负刚度的调整；负刚度调节机构包括丝杠手轮、轴承座A、底部支撑板、丝杠、移动执行机构、丝杠滑块、轴承座B、弹簧、螺栓、螺母、深沟球轴承；所述的底部支撑板通过螺钉与轴承座A和轴承座B相连；轴承座A和轴承座B通过螺栓固定在机架上；丝杠通过深沟球轴承固定在轴承座A与轴承座B上，其前端通过螺钉与丝杠手轮进行连接固定；移动执行机构被丝杠穿过，并通过丝杠滑块和丝杠相配合，确保移动执行机构可在底部支撑板上进行左右移动；弹簧一端固定在移动执行机构上，另一端与螺栓相连，并通过螺母与螺栓之间的配合进行固定。
所述的正刚度调节机构通过对螺母进行调节，进而对镂空钢板的弯曲程度进行调节，以实现整体系统正刚度值的调整；所述的正刚度调节机构包括机架、底部支撑机座、镂空钢板、螺母；所述的底部支撑机座顶部通过螺钉与镂空钢板相连，底部通过螺栓固定在机架上；支撑杆穿过机架并与螺母相配合，旋转螺母便可实现螺母在支撑杆上的上下移动，从而实现对镂空钢板的挤压，来调整镂空钢板的弯曲程度，从而通过钢板刚度的变化来完成对整体系统的正刚度值调节。
所述的梁-阻尼块机构包括支撑板、支撑座A、阻尼块、钢板、支撑杆、质量块、支撑座；所述的支撑板通过螺钉固定在支撑座B和轴承座A上，用来限制阻尼块和钢板的左右窜动；支撑杆通过孔轴配合与质量块、钢板和阻尼块相连接，从而使梁—阻尼块系统与镂空钢板相连接；支撑座A和支撑座B通过螺栓固定在机架上，其用来对阻尼块和钢板的窜动进行限制，从而保证系统振动时的稳定性。
一种准零刚度隔振器的试验装置的刚度调节方法步骤如下：
步骤一：针对整体系统负刚度值进行调节；
通过控制丝杠手轮的转动，来实现丝杠滑块的移动，从而带动移动执行机构在底部支撑板进行移动，弹簧一端固定在螺栓上，一端固定在移动执行机构上，移动执行机构的左右运动，带动弹簧进行压缩或拉伸，从而实现对整体系统的负刚度值的调节。
步骤二：针对整体系统正刚度值进行调节；
通过旋转螺母来实现对镂空钢板的挤压，通过调节螺母在支撑杆的位置来调整镂空钢板的弯曲程度，从而通过钢板刚度的变化来完成对整体系统正刚度值的调节，底部支撑机座和镂空钢板的配合来保证正刚度调节机构运行的稳定性与准确性。
步骤三：对振动时的梁-阻尼块系统进行横向位移的限位；
通过支撑板与支撑座B和轴承座A的固接，对梁-质量块机构在振动时的横向位移进行了限位，使梁-质量块机构在对机构加上振动时可以进行纵向的振动。
步骤四：针对整体机构的准零刚度进行了设计
通过纵向钢板的刚度k1与横向弹簧刚度k2，调整与组合使整体机构的刚度达到接近于零的状态，质量块的质量为m，对整体机构施加的力为F(t)，横向弹簧的位移为x0，梁的一半长度L，整体机构的振动响应公式为：
本发明的一种变刚度隔振器的试验装置，增加了负刚度元件，采用了全新的设计方案，解决现有装置体积庞大、操作复杂、无法完成灵活调节刚度、更换刚度元件困难等问题。横向的弹簧作为整体系统的负刚度元件，通过手轮控制丝杠滑块的位移来控制横向弹簧负刚度元件的刚度大小，通过螺栓的拧紧控制钢板弯曲以控制垂直方向正刚度元件的刚度大小，从而实现系统整体的刚度调整，在初始安装阶段通过移动移动执行机构，可实现横向弹簧负刚度元件的灵活安装与卸载。
附图说明
图1为本发明一种准零刚度隔振器的试验装置整体结构示意图；
图2为本发明一种准零刚度隔振器的试验装置负刚度调节机构示意图；
图3为本发明一种准零刚度隔振器的试验装置正刚度调节机构示意图；
图4为本发明一种准零刚度隔振器的试验装置梁—阻尼块系统结构示意图；
图5为本发明一种准零刚度隔振器的试验装置的机构简图；
图中：1负刚度调节机构；2正刚度调节机构；3梁—阻尼块系统；
101手轮；102A轴承座；103底部支撑板；104丝杠；105移动执行机构；106丝杠滑块；107B轴承座；108弹簧；109螺栓；110螺母；111深沟球轴承；
201机架；202底部支撑机座；203镂空钢板；204螺母；
301支撑板；302A支撑座；303阻尼；304钢板；305支撑杆；306质量块；307B支撑座；
401整体机构施加的力；402质量块质量；403纵向钢板的刚度；404梁的一半长度；405横向弹簧刚度；406横向弹簧的位移。
具体实施方式
下面结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明所述的一种准零刚度隔振器的试验装置整体结构，包括负刚度调节机构1，正刚度调节机构2，梁—阻尼块系统3。
如图2所示，所述的负刚度调节机构1用于对系统的负刚度值进行调节；负刚度调节机构包括丝杠手轮101、轴承座A102、底部支撑板103、丝杠104、移动执行机构105、丝杠滑块106、轴承座B107、弹簧108、螺栓109、螺母110、深沟球轴承111；所述的底部支撑板103通过螺钉与轴承座A102和轴承座B107相连；轴承座A和轴承座B通过螺栓固定在机架201上；丝杠104通过深沟球轴承111固定在轴承座A与轴承座B上，其前端通过螺钉与丝杠手轮101进行连接固定；移动执行机构105被丝杠104穿过，并通过丝杠滑块106和丝杠相配合，确保移动执行机构105可在底部支撑板上进行左右移动；弹簧108一端固定在移动执行机构上，另一端与螺栓109相连，并通过螺母110与螺栓之间的配合进行固定。
如图3所示，所述的正刚度调节机构2包括机架201；底部支撑机座202；镂空钢板203；螺母204；所述的底部支撑机座202顶部通过螺钉与镂空钢板203相连，底部通过螺栓固定在机架201上；支撑杆305穿过机架201并与螺母204相配合，旋转螺母便可实现螺母在支撑杆上的上下移动，从而实现对镂空钢板203的挤压，来调整镂空钢板203的弯曲程度，从而通过钢板刚度的变化来完成对整体系统的正刚度值调节。
如图4所示，所述的梁-阻尼块机构包括支撑座A302；阻尼块303；钢板304；支撑杆305；质量块306；支撑座B307；所述的支撑板301通过螺钉固定在支撑座B307和轴承座A102上，用来限制阻尼块303和钢板304的左右窜动；支撑杆305通过孔轴配合与质量块306、钢板304和阻尼块303相连接，从而使梁—阻尼块机构3与镂空钢板203相连接；支撑座A302和支撑座B307通过螺栓固定在机架201上，其用来对阻尼块303和钢板304的窜动进行限制，从而保证系统振动时的稳定性。
一种准零刚度隔振器的试验装置刚度调节方法步骤如下：
步骤一：针对整体机构负刚度值进行调节；通过控制丝杠手轮101的转动，来实现丝杠滑块106的移动，从而带动移动执行机构105在底部支撑板102上进行移动；弹簧108一端固定在螺栓109上，另一端固定在移动执行机构105上，移动执行机构105的左右运动，带动弹簧108进行压缩或拉伸，从而实现对整体系统的负刚度值的调节。
步骤二：针对整体机构正刚度值进行调节；通过旋转螺母204，来实现对镂空钢板203的挤压，通过调节螺母204的位置来调整镂空钢板203的弯曲程度，从而通过钢板刚度的变化来完成对整体系统正刚度值的调节，底部支撑机座202和镂空钢板203的配合来保证正刚度调节机构运行的稳定性与准确性。
步骤三：对振动时的梁-阻尼块机构进行横向位移的限位；通过支撑板301与支撑座B307和轴承座A102的固接，对梁-阻尼块机构在振动时的横向位移进行了限位，使梁-阻尼块机构在对机构加上振动时可以进行纵向的振动。
步骤四：针对整体机构的准零刚度进行了设计
通过纵向钢板的刚度k1403与横向弹簧刚度k2405，调整与组合使整体机构的刚度达到接近于零的状态，质量块306的质量为m402，对整体机构施加的力为F(t)401，横向弹簧的位移为x0406，梁的一半长度L404，整体机构的振动响应公式可以表示为：

Claims (9)

1.一种准零刚度隔振器的试验装置，其特征在于，包括负刚度调节机构(1)、正刚度调节机构(2)和梁质量块机构(3)；
所述的负刚度调节机构(1)通过调节丝杠手轮(101)，来带动移动执行机构(105)进行水平方向的平移，进而影响弹簧(108)的拉压状态，从而实现对整体装置负刚度的调整；负刚度调节机构包括丝杠手轮(101)、轴承座(A102)、底部支撑板(103)、丝杠(104)、移动执行机构(105)、丝杠滑块(106)、轴承座(B107)、弹簧(108)、螺栓(109)、螺母(110)和深沟球轴承(111)；所述的底部支撑板(103)通过螺钉与轴承座(A102)和轴承座(B107)相连；轴承座(A102)和轴承座(B103)通过螺栓固定在机架(201)上；丝杠(104)通过深沟球轴承(111)固定在轴承座(A102)与轴承座(B107)上，其前端通过螺钉与丝杠手轮(101)进行连接固定；移动执行机构(105)被丝杠(104)穿过，并通过丝杠滑块(106)和丝杠(104)相配合，确保移动执行机构(105)可在底部支撑板(103)上进行左右移动；弹簧(108)一端固定在移动执行机构(105)上，另一端与螺栓(109)相连，并通过螺母(110)与螺栓之间的配合进行固定；
所述的正刚度调节机构(2)通过对螺母(204)进行调节，进而对镂空钢板(203)的弯曲程度进行调节，以实现整体系统正刚度值的调整；所述的正刚度调节机构(2)包括机架(201)、底部支撑机座(202)、镂空钢板(203)、螺母(204)；所述的底部支撑机座(202)顶部通过螺钉与镂空钢板(203)相连，底部通过螺栓固定在机架(201)上；支撑杆305穿过机架(201)并与螺母(204)相配合，旋转螺母(204)便可实现螺母在支撑杆(305)上的上下移动，从而实现对镂空钢板(203)的挤压，来调整镂空钢板的弯曲程度，从而通过钢板刚度的变化来完成对整体系统的正刚度值调节；
所述的梁-阻尼块机构(3)包括支撑板(301)、支撑座(A302)、阻尼块(303)、钢板(304)、支撑杆(305)、质量块(306)、支撑座(B307)；所述的支撑板(301)通过螺钉固定在支撑座(B307)和轴承座(A102)上，用来限制阻尼块和钢板的左右窜动；支撑杆(305)通过孔轴配合与质量块(306)、钢板(304)和阻尼块(303)相连接，从而使梁—阻尼块系统(3)与镂空钢板(203)相连接；支撑座(A302)和支撑座(B307)通过螺栓固定在机架(201)上，其用来对阻尼块和钢板的窜动进行限制，从而保证系统振动时的稳定性。
2.根据权利要求1所述的一种准零刚度隔振器的试验装置，其特征在于，通过控制移动执行机构(105)的位移控制弹簧的压缩量，进而控制横向弹簧的压缩量，从而实现负刚度值的调节。
3.根据权利要求1或2所述的一种准零刚度隔振器的试验装置，其特征在于，通过控制螺母(204)的位置，控制镂空钢板(203)的弯曲程度，实现机构正刚度的调节。
4.根据权利要求1或2所述的一种准零刚度隔振器的试验装置，其特征在于，对振动时的梁-阻尼块机构进行横向位移的限位，通过支撑板(301)与支撑座(B307)和轴承座(A102)固接，对梁-阻尼块机构在振动时的横向位移进行了限位，使梁-阻尼块机构在对机构加上振动时可以进行纵向的振动。
5.根据权利要求3所述的一种准零刚度隔振器的试验装置，其特征在于，对振动时的梁-阻尼块机构进行横向位移的限位，通过支撑板(301)与支撑座(B307)和轴承座(A102)固接，对梁-阻尼块机构在振动时的横向位移进行了限位，使梁-阻尼块机构在对机构加上振动时进行纵向的振动。
6.根据权利要求1、2或5所述的一种准零刚度隔振器的试验装置，其特征在于，充当机构刚度元件的弹簧(108)与镂空钢板(202)的更换较为简便，卸载镂空钢板(203)固定在底部支撑机座(202)之间的螺钉，即对镂空钢板(203)更换；通过对移动执行机构(105)的位置进行左右调节，使弹簧(108)处于松弛状态，便对弹簧(108)进行卸载和更换。
7.根据权利要求3所述的一种准零刚度隔振器的试验装置，其特征在于，充当机构刚度元件的弹簧(108)与镂空钢板(202)的更换较为简便，卸载镂空钢板(203)固定在底部支撑机座(202)之间的螺钉，即对镂空钢板(203)更换；通过对移动执行机构(105)的位置进行左右调节，使弹簧(108)处于松弛状态，便可对弹簧(108)进行卸载和更换。
8.根据权利要求4所述的一种准零刚度隔振器的试验装置，其特征在于，充当机构刚度元件的弹簧(108)与镂空钢板(202)的更换简便，卸载镂空钢板(203)固定在底部支撑机座(202)之间的螺钉，即对镂空钢板(203)更换；通过对移动执行机构(105)的位置进行左右调节，使弹簧(108)处于松弛状态，便对弹簧(108)进行卸载和更换。
9.用权利要求1-8任一所述一种准零刚度隔振器的试验装置，其特征在于，步骤如下：
步骤一：针对整体机构负刚度值进行调节；
通过控制丝杠手轮(101)的转动，来实现丝杠滑块(106)的移动，从而带动移动执行机构(105)在底部支撑板(102)上进行移动；弹簧(108)一端固定在螺栓(109)上，另一端固定在移动执行机构(105)上，移动执行机构(105)的左右运动，带动弹簧(108)进行压缩或拉伸，从而实现对整体系统的负刚度值的调节；
步骤二：针对整体机构正刚度值进行调节；
通过旋转螺母(204)来实现对镂空钢板(203)的挤压，调节螺母(204)的位置来调整镂空钢板(203)的弯曲程度，从而通过钢板刚度的变化来完成对整体系统正刚度值的调节，底部支撑机座(202)和镂空钢板(203)的配合来保证正刚度调节机构运行的稳定性与准确性；
步骤三：对振动时的梁-阻尼块机构进行横向位移的限位；
通过支撑板(301)与支撑座(B307)和轴承座(A102)的固接，对梁-阻尼块机构在振动时的横向位移进行了限位，使梁-阻尼块机构在对机构加上振动时进行上下方向的纵向振动；
步骤四：针对整体机构的准零刚度进行了设计
通过纵向钢板的刚度k1(403)与横向弹簧刚度k2(405)，调整与组合使整体机构的刚度达到接近于零的状态，质量块(306)的质量为m(402)，对整体机构施加的力为F(t)(401)，横向弹簧的位移为x0(406)，梁的一半长度L(404)，整体机构的振动响应公式表示为：
CN201811568015.2A 2018-12-21 2018-12-21 一种准零刚度隔振器的试验装置 Active CN109540493B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811568015.2A CN109540493B (zh) 2018-12-21 2018-12-21 一种准零刚度隔振器的试验装置
PCT/CN2019/104277 WO2020125067A1 (zh) 2018-12-21 2019-09-04 一种准零刚度隔振器试验装置
US17/051,939 US11821816B2 (en) 2018-12-21 2019-09-04 Test device for quasi zero stiffness isolator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811568015.2A CN109540493B (zh) 2018-12-21 2018-12-21 一种准零刚度隔振器的试验装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109540493A true CN109540493A (zh) 2019-03-29
CN109540493B CN109540493B (zh) 2019-10-25

Family

ID=65856046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811568015.2A Active CN109540493B (zh) 2018-12-21 2018-12-21 一种准零刚度隔振器的试验装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11821816B2 (zh)
CN (1) CN109540493B (zh)
WO (1) WO2020125067A1 (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110646187A (zh) * 2019-10-09 2020-01-03 太原科技大学 一种负刚度特性测试装置及方法
CN111219443A (zh) * 2020-03-12 2020-06-02 奇瑞新能源汽车股份有限公司 一种基于磁流变弹性体的准零刚度隔振器
WO2020125067A1 (zh) * 2018-12-21 2020-06-25 东北大学 一种准零刚度隔振器试验装置
CN111811967A (zh) * 2020-07-17 2020-10-23 河南应用技术职业学院 一种汽车零件硬度检测装置和方法
CN112460177A (zh) * 2020-11-17 2021-03-09 中国科学院上海光学精密机械研究所 自适应调整负刚度的准零刚度隔振器
CN115156893A (zh) * 2022-06-28 2022-10-11 安徽江南泵阀集团有限公司 一种不锈钢油泵生产用组装设备
CN115681379A (zh) * 2022-10-31 2023-02-03 华中科技大学 一种三向准零刚度的磁浮隔振装置
WO2023024968A1 (zh) * 2021-08-23 2023-03-02 北京控制工程研究所 一种变行程自适应调整准零刚度装置及参数校核方法
US11603903B2 (en) 2020-12-21 2023-03-14 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Vibration isolation for rotating machines
US11927236B2 (en) 2020-12-21 2024-03-12 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Vibration isolation for rotating machines

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111911576A (zh) * 2020-09-09 2020-11-10 吉林大学 一种悬臂片弹簧准零刚度隔振器
CN113418667B (zh) * 2021-06-01 2022-11-15 东风柳州汽车有限公司 一种辅助加载装置
CN113611195B (zh) * 2021-08-10 2023-05-02 合肥工业大学 一种动力减振实验装置和实验方法
CN114183495B (zh) * 2021-12-10 2023-07-25 中国人民解放军海军工程大学 一种负刚度可适应性调节的准零刚度隔振器
CN115431852B (zh) * 2022-05-17 2024-01-26 华中科技大学 一种准零刚度隔振装置及儿童椅
CN115302313A (zh) * 2022-08-10 2022-11-08 邝作发 一种具有刀具快速安装检测功能的动平衡测试装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106402267A (zh) * 2016-05-23 2017-02-15 福州大学 拉伸式准零刚度隔振器及其实现方法
CN106594172A (zh) * 2017-01-12 2017-04-26 北京理工大学 具有准零刚度的半主动控制型垂直隔振器
WO2017089085A1 (en) * 2015-11-23 2017-06-01 Asml Netherlands B.V. Vibration isolation device, lithographic apparatus and method to tune a vibration isolation device
CN107654567A (zh) * 2017-10-25 2018-02-02 西安交通大学 一种机载准零刚度隔振平台
CN106321719B (zh) * 2016-10-20 2018-02-23 华中科技大学 一种采用正负刚度并联的主被动复合隔振器
US9920793B1 (en) * 2013-12-06 2018-03-20 Hrl Laboratories, Llc Negative stiffness system with variable preload adjustment

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5064316B2 (ja) 2008-07-01 2012-10-31 特許機器株式会社 除振装置
CN103453062B (zh) * 2013-08-15 2015-06-17 华中科技大学 零刚度磁悬浮主动隔振器及其构成的六自由度隔振系统
CN204666087U (zh) 2015-04-02 2015-09-23 香港理工大学深圳研究院 基于准零刚度理论的新型振动测量平台及测试装置
CN108302155B (zh) 2017-12-08 2019-08-02 沈阳远大装备科技有限公司 准零刚度隔振装置的群调方法以及该隔振装置和系统
CN108593270B (zh) * 2018-01-11 2019-12-03 上海大学 一种单自由度减振装置测试平台
CN108757799B (zh) 2018-08-31 2024-04-26 天津航天机电设备研究所 一种柔性准零刚度隔振装置
CN109540493B (zh) 2018-12-21 2019-10-25 东北大学 一种准零刚度隔振器的试验装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9920793B1 (en) * 2013-12-06 2018-03-20 Hrl Laboratories, Llc Negative stiffness system with variable preload adjustment
WO2017089085A1 (en) * 2015-11-23 2017-06-01 Asml Netherlands B.V. Vibration isolation device, lithographic apparatus and method to tune a vibration isolation device
CN106402267A (zh) * 2016-05-23 2017-02-15 福州大学 拉伸式准零刚度隔振器及其实现方法
CN106321719B (zh) * 2016-10-20 2018-02-23 华中科技大学 一种采用正负刚度并联的主被动复合隔振器
CN106594172A (zh) * 2017-01-12 2017-04-26 北京理工大学 具有准零刚度的半主动控制型垂直隔振器
CN107654567A (zh) * 2017-10-25 2018-02-02 西安交通大学 一种机载准零刚度隔振平台

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020125067A1 (zh) * 2018-12-21 2020-06-25 东北大学 一种准零刚度隔振器试验装置
US11821816B2 (en) 2018-12-21 2023-11-21 Northeastern University Test device for quasi zero stiffness isolator
CN110646187A (zh) * 2019-10-09 2020-01-03 太原科技大学 一种负刚度特性测试装置及方法
CN110646187B (zh) * 2019-10-09 2022-03-15 太原科技大学 一种负刚度特性测试装置及方法
CN111219443A (zh) * 2020-03-12 2020-06-02 奇瑞新能源汽车股份有限公司 一种基于磁流变弹性体的准零刚度隔振器
CN111811967A (zh) * 2020-07-17 2020-10-23 河南应用技术职业学院 一种汽车零件硬度检测装置和方法
CN112460177B (zh) * 2020-11-17 2022-09-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 自适应调整负刚度的准零刚度隔振器
CN112460177A (zh) * 2020-11-17 2021-03-09 中国科学院上海光学精密机械研究所 自适应调整负刚度的准零刚度隔振器
US11603903B2 (en) 2020-12-21 2023-03-14 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Vibration isolation for rotating machines
US11927236B2 (en) 2020-12-21 2024-03-12 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Vibration isolation for rotating machines
WO2023024968A1 (zh) * 2021-08-23 2023-03-02 北京控制工程研究所 一种变行程自适应调整准零刚度装置及参数校核方法
CN115156893A (zh) * 2022-06-28 2022-10-11 安徽江南泵阀集团有限公司 一种不锈钢油泵生产用组装设备
CN115156893B (zh) * 2022-06-28 2023-12-08 安徽江南泵阀集团有限公司 一种不锈钢油泵生产用组装设备
CN115681379A (zh) * 2022-10-31 2023-02-03 华中科技大学 一种三向准零刚度的磁浮隔振装置
CN115681379B (zh) * 2022-10-31 2024-04-19 华中科技大学 一种三向准零刚度的磁浮隔振装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020125067A1 (zh) 2020-06-25
US11821816B2 (en) 2023-11-21
CN109540493B (zh) 2019-10-25
US20210131911A1 (en) 2021-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109540493B (zh) 一种准零刚度隔振器的试验装置
CN108547896B (zh) 一种电磁弹簧智能减振器
CN107179183B (zh) 球铰三向加载疲劳试验装置
CN110325003A (zh) 一种具备防尘功能的移动数据采集器
CN100502800C (zh) 动物前交叉韧带瞬时扭转损伤实验装置
CN101655436A (zh) 一种拉伸试验用的恒载荷拉伸装置
CN107803809A (zh) 一种便携式物理用具存储箱
CN208171612U (zh) 一种电机控制器测试装置
CN103499489B (zh) 一种跨尺度、多视角原位力学动态捕捉测试平台
CN112984036A (zh) 一种含机械调频式动力吸振器的准零刚度隔振装置
CN106073932A (zh) 腰椎间盘退变动物模型生物力学造模机
CN208705211U (zh) 微动试验装置
CN205506564U (zh) 混凝土徐变加载装置
CN208872610U (zh) 一种可变载荷冲击强化实验加载设备
CN116694882A (zh) 一种去应力设备
CN216589742U (zh) 一种用于低压串联电抗器的减震组件
CN208373559U (zh) 一种低噪音振动摇筛机
CN207172803U (zh) 一种连续式打孔机
CN209167003U (zh) 一种恒应力水泥压力试验机
CN206578783U (zh) 一种建筑工程管理综合操作台
CN207771442U (zh) 刀具预调测量仪z轴微调装置
CN210719649U (zh) 一种汽车板簧耐久试验装置
CN220651483U (zh) 一种物理教学用机械教具
CN219416646U (zh) 一种动力部件的振动测试台架
CN216350053U (zh) 一种具有防护结构的压力试验机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant