无铰链大动程负刚度结构制造技术

一种用于隔振、冲击缓解和/或信号处理的负刚度结构包含挠性拉伸部件和弯曲压缩部件。所述拉伸部件的第一末端附接到第一结构。所述弯曲压缩部件的第一末端耦合到第一结构，且所述弯曲压缩部件的第二末端耦合到所述挠性拉伸部件的第二末端。所述拉伸部件的长度大于所述压缩部件的长度。所述负刚度结构的顶端经配置以展现对施加于所述顶端的负载的负刚度机械响应。所述负刚度机械响应在正交于所述拉伸部件的所述长度的方向上起作用。

Without hinge, large range, negative stiffness structure

A negative stiffness structure for vibration isolation, shock mitigation, and / or signal processing, including flexible stretch parts and bent compression parts. The first end of the stretching member is attached to the first structure. The first end of the bent compression member is coupled to the first structure, and the second end of the bent compression member is coupled to the second end of the flexible stretching member. The length of the drawing member is greater than the length of the compression member. The top of the negative stiffness structure is configured to exhibit a mechanical response to the negative stiffness of the load applied to the tip. The mechanical response of the negative stiffness acts on the direction orthogonal to the length of the drawing member.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无铰链大动程负刚度结构
以下描述大体上涉及负刚度结构，并且更确切地说涉及无铰链负刚度结构。
技术介绍
多种非线性结构展现负机械刚度，例如跃迁横梁(snap-throughbeams)和屈曲横梁(bucklingbeams)。也可以通过具有销住或夹住的边界的弹簧和/或横梁的各种组合和布置而展现负刚度。举例来说，可能由于组件中的一个的过度旋转或者组件之间的滚动或滑动接触而展现负刚度。负刚度机构对多种应用是有用的，包含隔振、冲击缓解以及信号处理。然而，现有技术负刚度机构可能并入有销、铰链或滑动机械关节，这增加了所述机构的复杂性和成本。现有技术负刚度机构还通常包含轴承组件，其增加了所述机构的成本且增加了摩擦和磨损，这可能限制所述机构的使用寿命。另外，现有技术负刚度机构大体上具有相对小的运动范围(例如，低动程与横梁长度比率)。举例来说，现有技术负刚度机构可能限于近似或大约20:1或10:1的横梁长度与动程比率(beamlengthtothrowratio)。
技术实现思路
本专利技术是针对负刚度结构的各种实施例。在一个实施例中，所述负刚度结构包含至少一个挠性拉伸部件和至少一个弯曲压缩部件。所述挠性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负刚度结构，其包括：至少一个挠性拉伸部件，其具有第一末端和第二末端，所述第一末端耦合到第一结构；以及第一弯曲压缩部件，其具有第一末端和第二末端，所述第一末端耦合到第二结构，所述第二末端耦合到所述拉伸部件的所述第二末端，其中所述拉伸部件的长度大于所述第一弯曲压缩部件的长度，且所述负刚度结构的顶端经配置以展现对施加于所述顶端的负载的负刚度机械响应，所述负刚度机械响应在正交于所述拉伸部件的所述长度的方向上起作用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种负刚度结构，其包括：至少一个挠性拉伸部件，其具有第一末端和第二末端，所述第一末端耦合到第一结构；以及第一弯曲压缩部件，其具有第一末端和第二末端，所述第一末端耦合到第二结构，所述第二末端耦合到所述拉伸部件的所述第二末端，其中所述拉伸部件的长度大于所述第一弯曲压缩部件的长度，且所述负刚度结构的顶端经配置以展现对施加于所述顶端的负载的负刚度机械响应，所述负刚度机械响应在正交于所述拉伸部件的所述长度的方向上起作用。2.根据权利要求1所述的负刚度结构，其进一步包括第二弯曲压缩部件，所述第二弯曲压缩部件具有耦合到所述第二结构的第一末端以及耦合到所述拉伸部件的所述第二末端的第二末端。3.根据权利要求2所述的负刚度结构，其中所述第一弯曲压缩部件在第一方向上屈曲，且其中所述第二弯曲压缩部件在与所述第一方向相反的第二方向上屈曲。4.根据权利要求2所述的负刚度结构，其中所述第一和第二弯曲压缩部件是余弦形的。5.根据权利要求2所述的负刚度结构，其进一步包括位于所述第一弯曲压缩部件与所述第二弯曲压缩部件之间的第一和第二楔形嵌件，所述第一楔形嵌件接近于所述第一和第二弯曲压缩部件的所述第一末端，且所述第二楔形嵌件接近于所述第一和第二弯曲压缩部件的所述第二末端。6.根据权利要求1所述的负刚度结构，其中所述第一结构包括界定锥形凹部的一对弯曲壁，且其中所述拉伸部件的所述第一末端接纳于所述锥形凹部中。7.根据权利要求1所述的负刚度结构，其进一步包括耦合到所述拉伸部件的所述第一末端的致动器，所述致动器经配置以调整施加于所述拉伸部件的拉伸或调整所述拉伸部件的有效长度以改变所述顶端的所述机械响应。8.根据权利要求1所述的负刚度结构，其进一步包括耦合到所述拉伸部件的所述第一末端的夹持致动器，所述夹持致动器经配置以在沿着所述拉伸部件的长度的多个位置处夹持所述拉伸部件。9.根据权利要求1所述的负刚度结构，其中所述第二结构包括离合机构，所述离合机构包括：第一离合部件，其具有凸表面；以及第二离合部件，其具有与所述第一离合...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多福·B·邱吉尔，大卫·W·谢汉，吉欧佛瑞·P·麦奈特，吉耶尔莫·A·赫雷拉，
申请(专利权)人：HRL实验室有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US