噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (3): 296-302.

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多弹簧组合的准零刚度隔振器设计及动态特性研究

刘杨1，肖正明1, 2   

  1. ( 1. 昆明理工大学机电工程学院，昆明650500；
    2. 昆明理工大学云南省先进装备智能制造技术重点实验室，昆明650500 )

  • 收稿日期:2024-11-05 修回日期:2025-04-24 出版日期:2026-06-18 发布日期:2026-06-10

Design and Dynamic Study of Quasi-zero Stiffness Isolators with Multiple Spring Combination

  • Received:2024-11-05 Revised:2025-04-24 Online:2026-06-18 Published:2026-06-10

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摘要： 针对机械设备中的低频隔振问题，提出一种多弹簧组合准零刚度隔振器。通过静力学分析确定零刚度的条件，并探索隔离器刚度与其参数之间的关系。通过有限元分析得到力-位移曲线和刚度-位移曲线，并与数值分析结果进行比较。采用谐波平衡法求解系统的运动方程，得到系统的动力学特性和力传递率。采用数值方法评估不同阻尼比和激励幅值对力传递率的影响，并与相关研究展开对比。采用Runge-Kutta 方法进行数值模拟，比较线性系统和准零刚度系统在不同激励频率下的响应幅值。研究表明，准零刚度隔振器的性能受到激励幅值和阻尼比影响，高阻尼或最优激励能改善隔振效果。与传统系统相比，准零刚度隔振器在低频范围内表现出具有更低的位移传递率，并能在多频谐波激励下保持有效的隔振性能，从而可使其适用于各种工作环境。

关键词: 振动与波, 准零刚度, 负刚度, 低频隔振, 有限元, 谐波平衡法, 非线性系统, 多频谐波