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可变刚度隔振器研究

周卓亮  
【摘要】:传统的被动隔振系统只有在外扰频率大于隔振器固有频率的2~(1/2)倍时才能有隔振效果,而对于低频外扰的隔振,由于受到结构空间和保证稳定性的限制,难以发挥作用。针对这一问题,基于可调参数隔振器的半主动隔振技术是一个很好的选择。本文采用齿形结构的电磁弹簧来改变隔振器的刚度,使隔振器在不同外扰频率下变刚度运行,从而能实现在较宽的频带范围内无共振峰,改善隔振性能。 本文依据隔振原理、参考步进电机的设计资料及相关研究资料,借助最新的电磁场有限元仿真计算软件ANSOFT,设计出了可变刚度隔振器,总结出设计方法,并提出该型隔振器控制系统的组成方案。 在此基础上,研制出可变刚度隔振器的原理样机,建立了试验台架,完成特性测试试验。首先对电磁弹簧的静态特性进行了试验研究。试验结果表明:电磁弹簧的静态刚度在设计位移范围内具有较好的线性特性。然后,进行了可变刚度隔振器的动态特性测试试验。试验结果表明:该隔振器基本上达到了设计要求,使隔振器在低频的共振峰发生移动从而达到了改善隔振效果的目的。最后,在低频范围、不同刚度参数下,本文对可变刚度隔振器初步进行了半主动隔振试验研究。试验结果表明:在低频范围内,隔振器采用大刚度后不但解决了隔振器的共振问题,还改善了隔振效果。


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