在低頻幹擾的環境中隔振,需要滿足隔振係統的固有頻率足夠小,這在工藝和彈性元件選擇上都有一定的困難。此處提供一種通過剛性
彈簧與(yu) 負剛度結構相結合的方法,在低頻隔振上實現優(you) 良的性能。
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摘要:在低頻幹擾的環境中隔振,需要滿足隔振係統的固有頻率足夠小,這在工藝和彈性元件選擇上都有一定的困難。此處提供一種通
過剛性彈簧與(yu) 負剛度結構相結合的方法,在低頻隔振上實現優(you) 良的性能。
一、剛度
剛度是一個(ge) 比較寬泛的概念,表示的意思類似於(yu) 胡克定律中的勁度係數k,
F = -k*x
k越大,表示引起形變x所需要的力F越大,x與(yu) F的方向相反,這裏的k就是彈簧的剛度。
在隔振的国产成人在线观看免费网站中,剛度通常是指抵抗形變的能力,表現為(wei) 力與(yu) 位移的斜率,即比例係數,剛度越大表示越難發生形變。
k = df/dx
剛度的大小與(yu) 材料,幾何形狀,具體(ti) 截麵都有關(guan) 係。
二、負剛度
由於(yu) 剛度為(wei) 力與(yu) 位移的斜率,如果位移越大,所需要的力越大,這時為(wei) 正剛度,而如果位移越大,需要的力越小,這時為(wei) 負剛度。負剛
度可以通過某種方法和結構實現,比如壓杆失衡。
如果一根杆在兩(liang) 端施以軸向向心推力,且杆發生了彎曲,在2狀態時的彎矩要大於(yu) 1狀態時的彎矩,杆更容易發生進一步彎曲變形,所
需要的力F也更小,這時表現為(wei) 負剛度。
結構在收到衝(chong) 擊時的穩定性,多數情況下取決(jue) 於(yu) 結構的負剛度階段下的變形能力和殘餘(yu) 載荷能力。
三、利用負剛度隔振
使用正剛度設計結構作為(wei) 隔振,在激振頻率等於(yu) 固有頻率的時候,往往會(hui) 發生激振,使震動傳(chuan) 遞效率產(chan) 生一個(ge) 峰值。常規結構通過阻尼
來降低激振峰值,但是同時又會(hui) 大幅降低隔振效果。
如圖λ為(wei) 激振頻率與(yu) 固有頻率的比值,ξ為(wei) 粘性阻尼係數與(yu) 臨(lin) 界阻尼係數的比值。
而我們(men) 采用負剛度隔振的結構如圖:
在垂直方向,將具有正剛度的彈簧,與(yu) 具有負剛度的結構結合。
在水平方向,通過束柱串聯垂直方向運動的隔離器提供水平方向運動的隔離,載物台的稱重豎直作用與(yu) 柱體(ti) ,在發生水平位移時彈性力
提供的正剛度與(yu) 台麵重力作用下的負剛度結合。
整體(ti) 結構可以獲得很低的橫向和縱向固有頻率和很高的內(nei) 部結構頻率,擋支持的重量W時,隔離器整體(ti) 的剛度可以趨近於(yu) 零。
四、国产成人在线观看免费网站
低剛度意味著結構有很低的共振頻率,隔振頻率可以從(cong) 很低開始。
如圖為(wei) 氣浮隔振與(yu) 上述負剛度結構隔振效果的對比。
其優(you) 異的隔振效果廣泛国产成人在线观看免费网站於(yu) ,適用於(yu) 所有需要進行高效隔振的實驗平台,目前為(wei) 止,已應廣泛用在包括納米技術、生物科學、半導
體(ti) 、材料研究、航天器零重力模擬以及高端音頻等領域。
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