隔振器效能的改進

2021-07-02 14:28:04 字數 1076 閱讀 9441

我們知道,對於線性隔振器中的線性彈簧而言,剛度小,撓度(載荷/剛度)就大,而剛度大了,撓度會小,因此選擇乙個剛度是非線性的隔振器(靜態剛度大→小的靜撓度;動態剛度小→系統固有頻率小→隔振器有更大的頻率範圍),可能會避免靜剛度和撓度的權衡問題。我覺得這也是現在的車輛逐步發展為空氣懸架系統的原因之一,因為空氣懸架系統中的彈簧剛度就具有這樣的非線性特性。

為了獲得這種「高靜低動」的剛度非線性特性,前人做了很多研究。比如,virgin利用乙個高度變形的彈性元件來使彈簧具有柔性(剛度小);platus利用軸向載荷作用下的梁的彎曲來獲得負的剛度,並結合正剛度來形成小的動態剛度;還有很多人也得到了這種非線性特性的彈簧,通過把線性彈簧和正剛度以及負剛度元件相結合。

由於機座剛度需要乙個靜載荷,限制了線性被動隔振器在整個頻率範圍內都有效。為了解決這個問題,可以在機座上合併乙個負剛度元素,這樣的話,動剛度會遠遠低於靜剛度,我們稱之為高靜低動-剛度(hslds)機座。也叫「準零剛度機械系統」。[on the design of a high-static-low-dynamic stiffness isolator using linear mechanical springs and magnets]一文主要對高靜低動-剛度mount進行了相關理論和實驗研究,系統由兩個垂直彈簧以及兩者之間的隔離質量組成,在兩彈簧的外邊緣均置有一塊永久磁鐵。其實這篇文章用的方法前人做的工作

類似,不同之處在於這裡是通過磁鐵的吸引來得到負剛度,與線性彈簧產生的正剛度相抵消,得到

高靜低動-剛度的非線性特性。

其實以往磁鐵也用於隔振器中,但是它們之間通常互相排斥因此成為了正剛度元件,這種系統最大的優點是對於微振動,固有頻率與質量無關

在本文的實驗中,中間安放的隔離質量也是一塊磁鐵(會被其他磁鐵吸引),這些磁鐵組合在一起就相當於負剛度,可以抵消機械彈簧正剛度的作用。儘管hslds懸架系統必然是非線性的,但是對於微振動而言可以看作是線性的。為了更好的展示hslds mount的優點,將其measured transmissibility與線性質量-彈簧-阻尼系統來比較。

總結:我們可以利用磁鐵之間的吸引力來為機械系統提供負的剛度,結合線性彈簧的正剛度特性,可以得到乙個非線性的彈簧-質量系統,這類系統具有在平衡位置剛度大,偏離平衡位置後剛度減小的特性。

Web伺服器效能改進小結

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