CN116006622A - 一种利用材料振动液化特性的非线性隔振器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用材料振动液化特性的非线性隔振器，包括管夹、支柱、含振动液化材料的容器、孔板、弹簧，所述管夹为一种固定装置，用于将整个装置固定在振动机构上；管夹的下端与支柱的上端相连，所述支柱插入含振动液化材料的容器内部，其下端与孔板的上端面垂直固定；所述孔板下端面与弹簧的上端固定，弹簧的下端固定在含振动液化材料的容器底部。本发明可以有效地隔离振动能量，适用于各种振动环境，质量小，安装空间小，可靠性高；并且隔振器安装于弹性连续体支撑处，安装维护便利，经久耐用。
Description
技术领域
本发明涉及机械隔振领域，特别是一种利用材料振动液化特性的非线性隔振器。
背景技术
振动控制在诸如军事、航空航天、精密测量测控、能源运输等工程领域中具有非常重要的意义。线性吸振器是被动控制领域中最早也最为常见的一种振动抑制装置，然而其对工作频率非常敏感，工作频域外效率会快速下降；特别重要的是它会对原系统自由振动特性产生影响，改变原设计性能。作为改进，非线性被应用于振动控制领域。非线性隔振器可以实现振动隔离，并且对原系统的自由振动特性无影响。但是，目前应用在弹性连续体横向振动控制的非线性隔振器存在隔振能力不强，安装维护不便的缺陷；并且在高频振动环境下的控制效率还有待提高。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种利用材料振动液化特性的非线性隔振器，改变了现有隔振器的能量消耗方式；通过材料的振动液化特性，能够实现对振动的有效隔离，提高了振动控制效率，适用于各种振动环境下的隔振。
本发明解决技术问题的构思是：
利用振动液化材料的特殊性质，即在静态下吸液膨胀大幅增加刚度，能够对孔板起到类似固定边界的限制；而发生振动时，材料内孔隙液体压力上升，使材料颗粒间应力降低，材料的刚度降低，甚至呈现近乎液体状态的现象，此时可近似视为粘性流体，有较大的阻尼，能够起到很好的隔振效果。
根据上述构思，本发明采用如下技术方案：
一种利用材料振动液化特性的非线性隔振器，包括管夹、支柱、含振动液化材料的容器、孔板、弹簧，所述管夹为一种固定装置，用于将整个装置固定在振动机构上；管夹的下端与支柱的上端相连，所述支柱插入含振动液化材料的容器内部，其下端与孔板的上端面垂直固定；所述孔板下端面与弹簧的上端固定，弹簧的下端固定在含振动液化材料的容器底部。
进一步地，所述孔板上开有若干小孔，能够增加与周围振动液化材料接触面积。
进一步地，所述振动液化材料为一种发生振动时呈现近乎液体状态、静态时拥有较大刚度的材料。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明使用的振动液化材料为非线性阻尼材料，有效耗散振动能量，不会恶化高频区振动。本发明安装于振动结构支撑处，维护方便；使用被动控制策略，结构可靠，低成本高效能，经久耐用。本发明运动空间确定，杜绝与其他机构产生碰撞干涉的可能。
本发明隔振效果主要受材料孔隙大小及其填充液体影响，通过设计能够适应多种工作环境以及适应各种隔振范围。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明结构剖面图。
图中：1、管夹；2、支柱；3、含振动液化材料的容器；4、孔板；5、弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1所示，一种利用材料振动液化特性的非线性隔振器，包括管夹1、支柱2、含振动液化材料的容器3、孔板4、弹簧5，所述管夹1为一种固定装置，用于将整个装置固定在振动机构上；管夹1的下端与支柱2的上端相连，所述支柱2插入含振动液化材料的容器3内部，其下端与孔板4的上端面垂直固定；所述孔板4上开有若干小孔，能够增加与周围振动液化材料接触面积。所述孔板4下端面与弹簧5的上端固定，弹簧5的下端固定在含振动液化材料的容器3底部。所述振动液化材料为一种发生振动时呈现近乎液体状态、静态时拥有较大刚度的材料。
本发明工作原理如下：当振动结构通过管夹1传来振动时，振动将沿着支柱2传到孔板4上，与之连接的弹簧5能够起到一定的支撑和隔振作用；孔板4振动时将带动振动液化材料的容器3内的振动液化材料一起振动，由于振动液化材料的特殊性质，即在静态下吸液膨胀大幅增加刚度，能够对孔板4起到类似固定边界的限制；发生振动时，振动液化材料内孔隙液体压力上升，振动液化材料的刚度降低，甚至呈现近乎液体状态的现象，此时振动液化材料可近似视为粘性流体，有较大的阻尼，从而减弱来自孔板4处传来的振动，从而能够对管夹1起到很好的隔振效果。当振动减弱时，振动液化材料内孔隙液体压力下降，恢复对孔板4的支撑效果。
上述实施例利用材料振动液化特性的非线性隔振器，包括管夹、支柱、含振动液化材料的容器、孔板、弹簧，所述管夹为一种固定装置，用于将整个装置固定在振动机构上；管夹的下端与支柱的上端相连，所述支柱插入含振动液化材料的容器内部，其下端与孔板的上端面垂直固定；所述孔板下端面与弹簧的上端固定，弹簧的下端固定在含振动液化材料的容器底部。本发明上述实施例可以有效地隔离振动能量，适用于各种振动环境，质量小，安装空间小，可靠性高；并且隔振器安装于弹性连续体支撑处，安装维护便利，经久耐用。
上面对本发明实施例结合附图进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种利用材料振动液化特性的非线性隔振器，其特征在于，包括管夹(1)、支柱(2)、含振动液化材料的容器(3)、孔板(4)、弹簧(5)，所述管夹(1)为一种固定装置，用于将整个装置固定在振动机构上；管夹(1)的下端与支柱(2)的上端相连，所述支柱(2)插入含振动液化材料的容器(3)内部，其下端与孔板(4)的上端面垂直固定；所述孔板(4)下端面与弹簧(5)的上端固定，弹簧(5)的下端固定在含振动液化材料的容器(3)底部。
2.根据权利要求1所述的利用材料振动液化特性的非线性隔振器，其特征在于，所述孔板(4)上开有若干小孔，能够增加与周围振动液化材料接触面积。
3.根据权利要求1所述的利用材料振动液化特性的非线性隔振器，其特征在于，所述振动液化材料为一种发生振动时呈现近乎液体状态、静态时拥有较大刚度的材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211635296.5A CN116006622A (zh) | 2022-12-19 | 2022-12-19 | 一种利用材料振动液化特性的非线性隔振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202211635296.5A CN116006622A (zh) | 2022-12-19 | 2022-12-19 | 一种利用材料振动液化特性的非线性隔振器 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN116006622A true CN116006622A (zh) | 2023-04-25 |
Family
ID=86022469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211635296.5A Pending CN116006622A (zh) | 2022-12-19 | 2022-12-19 | 一种利用材料振动液化特性的非线性隔振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116006622A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114517534A (zh) * | 2020-11-19 | 2022-05-20 | 倪文兵 | 一种带振动液化材料的隔震支座 |
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2022
- 2022-12-19 CN CN202211635296.5A patent/CN116006622A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114517534A (zh) * | 2020-11-19 | 2022-05-20 | 倪文兵 | 一种带振动液化材料的隔震支座 |
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Legal Events
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