双稳态非线性隔振器及轨道隔振系统技术方案

本发明专利技术提供的双稳态非线性隔振器包括设置于基体与振动源之间的弹性件，弹性件在实现了基体与振动源之间的隔振的同时保证了隔振器的承载能力，隔振器还包括悬臂结构和第二磁性件，悬臂结构的悬端设置有与第二磁性件相对的第一磁性件，且两个磁性件相对的一侧极性相同，从而形成双稳态结构，双稳态结构具备卓越的俘能性能，特别是稳态之间跳转这种大幅值运动形态，不依赖特定的激励频率，可以在较宽的频带上收集能量。在弹性件提升承载能力的基础上引入非线性磁力，改变隔振器的动力学特性，构造出磁力双稳态结构，利用双稳态结构的非线性特性实现低频宽带高载隔振。本发明专利技术提供的双稳态非线性隔振器应用于轨道隔振系统，能够达到很好的隔振效果。到很好的隔振效果。到很好的隔振效果。

【技术实现步骤摘要】
双稳态非线性隔振器及轨道隔振系统


[0001]本专利技术涉及隔振
，尤其涉及一种双稳态非线性隔振器及轨道隔振系统。

技术介绍

[0002]目前，我国现已全面进入城市轨道交通建设迅猛发展的时期，已有45个城市正在规划筹建城市轨道交通。据不完全统计，我国城市建成运营的地铁线路超过250条，总里突破7000公里。北京作为现代化的大都市，轨道交通路网总里程超过800公里。地铁交通有效的缓解了各大城市人口流动的重压，为我国各大城市解决交通拥堵问题发挥了举足轻重的作用。
[0003]当前，针对轨道交通运营引起的振动污染问题，主要从振源和传播路径上对振动进行控制优化。研究及工程实践表明：从振源处控制振动的产生是最为简单而有效的方法，通常采用的做法是在轨道的各个部件系统间加入弹性结构来降低部件系统的整体刚度进而降低整个轨道系统的固有频率，从而获得较宽频率范围的振动控制效果。传统的如弹性轨枕，弹性扣件以及钢弹簧浮置板或橡胶浮置板等隔振技术对中、高频振动具有较好的隔振效果，但在低于10Hz的振动隔离方面效果不显著。另外，传统线性隔振器在隔离低频振动时会出现静变形过大及失稳的问题，面临不能兼顾低频宽带隔振和高承载能力的重大挑战。因此，低频振动隔振是轨道交通系统减振降噪技术瓶颈。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种能够实现低频宽带高载隔振的双稳态非线性隔振器及轨道隔振系统。
[0005]为达到上述目的，第一方面，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种双稳态非线性隔振器，所述双稳态非线性隔振器包括：
[0007]弹性件，所述弹性件的第一端与基体连接，所述弹性件的第二端连接振动源；
[0008]悬臂结构，所述悬臂结构的固定端与所述振动源连接，所述悬臂结构的悬端设置有第一磁性件；
[0009]第二磁性件，固定于所述基体；
[0010]其中，所述第二磁性件与所述第一磁性件相对设置，且所述第二磁性件上与所述第一磁性件相对的一侧极性相同。
[0011]本公开一些实施例中，当所述第一磁性件与所述第二磁性件正对时，所述悬臂结构的中轴线、所述第一磁性件的中轴线、以及所述第二磁性件的中轴线重合。
[0012]本公开一些实施例中，所述双稳态非线性隔振器还包括：
[0013]第一座体，所述弹性件的第一端设置于所述第一座体内，所述第一座体固定于所述基体；
[0014]第二座体，所述弹性件的第二端设置于所述第二座体内，所述第二座体固定于所述振动源；
[0015]所述悬臂结构固定于所述第二座体的侧壁上。
[0016]本公开一些实施例中，所述第二座体包括第一配合面，所述基体包括与所述第一配合面相对的第二配合面，所述悬臂结构设置于所述第一配合面并向所述第二配合面的方向延伸，所述第二磁性件设置于所述第二配合面。
[0017]本公开一些实施例中，将所述弹性件的弹性形变方向记为第一方向，所述第二配合面上设置有安装槽，所述第二磁性件设置于所述安装槽中；
[0018]所述安装槽在所述第一方向上的尺寸大于所述第二磁性件在所述第一方向上的尺寸，以使得所述第二磁性件能够在所述安装槽内沿所述第一方向运动；
[0019]在第一方向上，所述第二磁性件与所述悬臂结构的固定端同步运动。
[0020]本公开一些实施例中，所述第二磁性件将所述安装槽的内腔分为相互隔离的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体内设置有流体；
[0021]所述振动源包括伸入部，所述伸入部能够伸入所述第一腔体，以改变所述第一腔体的容积，进而驱动所述第二磁性件运动。
[0022]本公开一些实施例中，所述第二磁性件的边缘通过弹性片状结构与所述安装槽的边缘密封连接。
[0023]为达到上述目的，第二方面，本专利技术采用以下技术方案：
[0024]一种轨道隔振系统，包括基底、浮置板以及如上所述的双稳态非线性隔振器，其中，所述基底构成所述双稳态非线性隔振器中的基体，所述浮置板构成所述双稳态非线性隔振器中的振动源。
[0025]本公开一些实施例中，所述浮置板上朝向所述基底的一侧设置有缺口，所述缺口包括第二定位面和第一安装面，所述第二定位面与所述双稳态非线性隔振器的第一座体的侧面、第二座体的侧面相抵靠，所述第一安装面与所述第二座体的顶面相抵靠；
[0026]所述基底上与所述第一安装面相对的表面设置有定位槽，所述双稳态非线性隔振器的第一座体形状与所述定位槽适配。
[0027]本公开一些实施例中，所述基底包括本体以及由所述本体向上延伸形成的延伸部，所述第二磁性件设置于所述延伸部上。
[0028]本专利技术提供的双稳态非线性隔振器包括设置于基体与振动源之间的弹性件，弹性件在实现了基体与振动源之间的隔振的同时保证了隔振器的承载能力，隔振器还包括悬臂结构和第二磁性件，悬臂结构的悬端设置有与第二磁性件相对的第一磁性件，且两个磁性件相对的一侧极性相同，从而形成双稳态结构，双稳态结构具备卓越的俘能性能，特别是稳态之间跳转(Snap through)这种大幅值运动形态，不依赖特定的激励频率，可以在较宽的频带上收集能量。如此，在弹性件提升承载能力的基础上引入非线性磁力，改变隔振器的动力学特性，构造出磁力双稳态结构，利用双稳态结构的非线性特性实现低频宽带高载隔振。
[0029]本专利技术提供的双稳态非线性隔振器应用于轨道隔振系统，能够达到很好的隔振效果。
附图说明
[0030]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚。
[0031]图1示出本专利技术具体实施方式提供的双稳态非线性隔振器位于轨道隔振系统中的结构示意图；
[0032]图2示出图1中A处的放大图；
[0033]图3示出图1中B处的放大图；
[0034]图4示出本专利技术具体实施方式提供的轨道隔振系统在弹性片状结构处的正视图；
[0035]图5示出本专利技术另一具体实施方式提供的双稳态非线性隔振器位于轨道隔振系统中的结构示意图；
[0036]图6示出本专利技术具体实施方式提供的双稳态非线性隔振器的双稳态结构单元原型；
[0037]图7示出双稳态结构的势能曲线图；
[0038]图8示出双稳态非线性隔振器的力学模型示意图；
[0039]图9示出本专利技术另一具体实施方式提供的双稳态非线性隔振器位于轨道隔振系统中的结构示意图；
[0040]图10示出本专利技术一具体实施方式提供的双稳态非线性隔振器中的悬臂结构的剖视图；
[0041]图11示出本专利技术另一具体实施方式提供的双稳态非线性隔振器中的悬臂结构的剖视图。
[0042]图中：
[0043]10、弹性件；20、悬臂结构；21、第一悬臂层；22、第二悬臂层；23、第三悬臂层；24、悬臂内芯；25、缓冲液体；30、第二磁性件；40、基体；50、第一磁性件；
[0044]100、基底；110、定位槽；12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双稳态非线性隔振器，其特征在于，所述双稳态非线性隔振器包括：弹性件，所述弹性件的第一端与基体连接，所述弹性件的第二端连接振动源；悬臂结构，所述悬臂结构的固定端与所述振动源连接，所述悬臂结构的悬端设置有第一磁性件；第二磁性件，固定于所述基体；其中，所述第二磁性件与所述第一磁性件相对设置，且所述第二磁性件上与所述第一磁性件相对的一侧极性相同。2.根据权利要求1所述的双稳态非线性隔振器，其特征在于，当所述第一磁性件与所述第二磁性件正对时，所述悬臂结构的中轴线、所述第一磁性件的中轴线、以及所述第二磁性件的中轴线重合。3.根据权利要求1所述的双稳态非线性隔振器，其特征在于，所述双稳态非线性隔振器还包括：第一座体，所述弹性件的第一端设置于所述第一座体内，所述第一座体固定于所述基体；第二座体，所述弹性件的第二端设置于所述第二座体内，所述第二座体固定于所述振动源；所述悬臂结构固定于所述第二座体的侧壁上。4.根据权利要求3所述的双稳态非线性隔振器，其特征在于，所述第二座体包括第一配合面，所述基体包括与所述第一配合面相对的第二配合面，所述悬臂结构设置于所述第一配合面并向所述第二配合面的方向延伸，所述第二磁性件设置于所述第二配合面。5.根据权利要求4所述的双稳态非线性隔振器，其特征在于，将所述弹性件的弹性形变方向记为第一方向，所述第二配合面上设置有安装槽，所述第二磁性件设置于所述安装槽中；所述安装槽在所述第一方向上的尺寸大于所述第二磁性件在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇男，李贤徽，赵俊娟，王文江，杨敏，张彦琳，
申请(专利权)人：北京航天新立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：