一种被动天棚和地棚阻尼隔振系统

摘要

本发明利用“惯容器-弹簧-质量”振动状态转换系统的反共振现象，将被隔离质量的共振转换为惯容器的共振，消除了被隔离质量的共振现象，在此基础上，让阻尼器跨过惯容器与之并联，从而避免了阻尼器跨过被隔离质量与之并联，解决了理想天棚和地棚阻尼要求阻尼器必须与惯性参考系相连的技术问题。本发明提供了一种被动天棚和地棚阻尼隔振系统及其参数的确定方法，不要求阻尼器与惯性参考系相连，且能够最大限度地实现理想天棚和地棚阻尼的功能，抑制被隔离质量的振动，克服主动和半主动实现方法需要外界能量输入、结构复杂、实时性与可靠性差的技术缺点。

主权项

1.一种2DOF被动天棚和地棚阻尼隔振系统，其特征在于，包括“弹簧k（5）-阻尼器c（6）”并联体，“弹簧k_t（9）-阻尼器c_t（10）”并联体，天棚阻尼器c_sky（4），地棚阻尼器c_gnd（7），活动基础（11），质量m₁振动状态转换系统（48）和质量m₂振动状态转换系统（46）；所述“弹簧k_t（9）-阻尼器c_t（10）”并联体由弹簧k_t（9）和阻尼器c_t（10）并联连接构成；所述质量m₁振动状态转换系统（48）包括质量m₁（8）和质量m₁振动状态转换器（47），所述质量m₁振动状态转换器（47）由弹簧k₁（12）和惯容器b₁（13）并联连接构成，质量m₁振动状态转换器（47）串联连接并支撑着质量m₁（8）；所述“弹簧k_t（9）-阻尼器c_t（10）”并联体与质量m₁振动状态转换器（47）串联连接，并且通过质量m₁振动状态转换器（47）支撑着整个质量m₁振动状态转换系统（48）；所述活动基础（11）串联连接并支撑着“弹簧k_t（9）-阻尼器c_t（10）”并联体；所述地棚阻尼器c_gnd（7）与质量m₁振动状态转换器（47）并联连接构成质量m₁振动状态转换器（47）与地棚阻尼器c_gnd（7）的并联体；所述“弹簧k（5）-阻尼器c（6）”并联体由弹簧k（5）和阻尼器c（6）并联连接构成，所述质量m₂振动状态转换系统（46）包括质量m₂（1）和质量m₂振动状态转换器（45），所述质量m₂振动状态转换器（45）由弹簧k₂（2）和惯容器b₂（3）并联连接构成，质量m₂振动状态转换器（45）串联连接并支撑着质量m₂（1）；所述“弹簧k（5）-阻尼器c（6）”并联体与质量m₂振动状态转换器（45）串联连接，并且通过质量m₂振动状态转换器（45）支撑着整个质量m₂振动状态转换系统（46）；所述质量m₁（8）串联连接并支撑着“弹簧k（5）-阻尼器c（6）”并联体；所述天棚阻尼器c_sky（4）与质量m₂振动状态转换器（45）并联连接构成质量m₂振动状态转换器（45）与天棚阻尼器c_sky（4）的并联体；所述2DOF被动天棚和地棚阻尼隔振系统中，质量m₂（1）的质量为m₂，弹簧k₂（2）的刚度为k₂，惯容器b₂（3）的惯容系数为b₂，天棚阻尼器c_sky（4）的阻尼为c_sky，弹簧k（5）的刚度为k，阻尼器c（6）的阻尼为c，质量m₁（8）的质量为m₁，弹簧k₁（12）的刚度为k₁，惯容器b₁（13）的惯容系数为b₁，地棚阻尼器c_gnd（7）的阻尼为c_gnd，弹簧k_t（9）的刚度为k_t，阻尼器c_t（10）的阻尼为c_t；所述弹簧k₁（12）的刚度为k₁，惯容器b₁（13）的惯容系数为b₁，弹簧k₂（2）的刚度为k₂，惯容器b₂（3）的惯容系数为b₂，在k_t/3≤k₁≤k_t，k/3≤k₂≤k中选取k₁、 k₂，、；已知系统参数：质量m₂（1）的质量为m₂、弹簧k（5）的刚度为k、阻尼器c（6）的阻尼为c、质量m₁（8）的质量为m₁、弹簧k_t（9）的刚度为k_t和阻尼器c_t（10）的阻尼为c_t、天棚阻尼器c_sky（4）的阻尼c_sky和地棚阻尼器c_gnd（7）的阻尼c_gnd。