第44卷第6期2023年6月兵工学报ACTAARMAMENTARIIVol.44No.6Jun.2023DOI:10.12382/bgxb.2022.0194磁环型准零刚度隔振系统动态特性李占龙1,张正1,姜稳稳2,刘琪1,任志曌1,王瑶1,宋勇1(1.太原科技大学机械工程学院,山西太原030024;2.吉林大学机械与航空航天工程学院,吉林长春130022)摘要:特种车辆由于其作战、行驶环境复杂多变,使乘员及车载大型精密设备常暴露于低频大幅振动环境中,直接影响作战功效,甚至危及生命安全、引发严重的设备故障。为有效隔离其低频振动,开发了一种磁环型准零刚度隔振系统,对其系统刚度特性和隔振特性进行了理论与实验研究。基于磁电理论和刚度耦合理论,建立正、负刚度理论模型,获得了系统等效刚度,对其刚度机理与参数特性进行分析;进一步建立准零刚度隔振系统的非线性动力学模型,采用谐波平衡法和牛顿-拉夫森迭代法对系统非线性动力学方程进行求解,分析与评估其隔振特性,并搭建实验台进行验证。研究结果表明:负刚度机构具有明显的负刚度效应,与正刚度系统配合,可产生较宽的准零刚度区间;与线性系统相比,该准零刚度隔振系统隔振频带向低频区拓宽71.9%,共振峰值降低65.7%,稳态区间下位移响应幅值下降75%,加速度响应幅值下降80%,具有更宽的隔振频带和更大的振动衰减率。关键词:特种车辆;准零刚度;磁环;非线性动力学;低频隔振中图分类号:TH113.1文献标志码:A文章编号:1000-1093(2023)06-1784-11收稿日期:2022-03-28基金项目:国家自然科学基金项目(52272401);中国博士后科学基金项目(2019M661058);山西省高校科技创新项目(2019L0635)DynamicCharacteristicsofQuasi-ZeroStiffnessVibrationIsolationSystemwithMagneticRingsLIZhanlong1,ZHANGZheng1,JIANGWenwen2,LIUQi1,RENZhizhao1,WANGYao1,SONGYong1(1.SchoolofMechanicalEngineering,TaiyuanUniversityofScienceandTechnology,Taiyuan030024,Shanxi,China;2.SchoolofMechanicalandAerospaceEngineering,JilinUniversity,Changchun130022,Jilin,China)Abstract:Duetothecomplexityandchangeabilityoftheoperationalanddrivingenvironmentofspecialvehicles,personnelandlargeonboardprecisionequipmentareoftenexposedtothelow-frequencyandlarge-amplitudevibrationenvironment,whichdirectlyaffectstheoperationalefficiency,evenendangerspersonnelsafetyandcausesseriousequipmentfailure.Inordertoeffective...