【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种机械振动隔离装置，尤其是涉及到一种仿海马骨骼直线-旋转转换式准零刚度隔振装置。
技术介绍
1、随着功能需求的持续提升，以航空航天器为代表的高端装备逐步向大型化、轻质化方向发展，所产生的振动频率也逐步低频化。而低频振动隔离难度大，严重影响这些高端装备的可靠性、安全性、稳定性等指标。在振动源与机械设备之间安装隔振装置是最为常见的减振方式，传统的线性隔振器具有结构简单，可靠性高和易于安装等优点广泛存在于工程应用之中。然而，针对低频振动，隔振系统刚度与承载能力之间存在“鱼和熊掌不可兼得”得矛盾。通过非线性刚度设计获得等效负刚度以获得准零刚度隔振可以解决以上问题。近年来，受自然界生物体运动稳定性启发，研究人员发现仿生隔振器可以获得有益的非线性刚度、阻尼、质量，以此实现较好的低频隔振性能，目前，该领域研究已逐步成为隔振领域的研究热点。
2、海马是生活在海洋的小型生物，其独特方形截面外骨骼引起研究人员极大的兴趣。海马尾巴的外骨骼主要是由一层坚硬的围绕中央脊椎的四个l型板依次排列组成的方形截面，在方形截面中心位置的中央脊椎上附着有与海马外骨骼连接的肌肉。研究表明，这种方形截面能够积极抵抗撞击和挤压而导致的脊椎骨折，当海马外骨骼受到外界压力时，其中央脊椎附着的肌肉会产生旋转以消耗外界产生的能量，这种直线-旋转式结构可以极大地消耗外界的能量。然而，如何获得类似结构的仿生隔振器，是亟待解决的课题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服上述
技术介绍
的不足，提供一种仿海马骨
2、本专利技术提供的技术方案是：
3、一种仿海马骨骼直线-旋转转换式准零刚度隔振装置，其特征在于：包括水平布置的上底板与下底板、连接上底板与下底板并可在竖直平面内活动的竖直导向组件以及模拟海马脊椎的中央旋转机构。
4、所述的竖直导向组件包括连接上底板的第一直线轴承、固定在下底板且控制上底板与旋转质量竖直运动的导杆、控制旋转质量竖直运动的第二直线轴承以及连接第二直线轴承与旋转质量中心的连接件。
5、所述中央旋转机构包括在导杆上可竖直运动并可转动的旋转质量以及与旋转质量配合用于消耗振动能量的能量耗散组件。
6、所述能量耗散组件包括固定在下底板左右两侧的两个侧板(第一侧板与第二侧板)、分别连接两个侧板与旋转质量机构的两个弹簧(第一弹簧与第二弹簧)、连接旋转质量中心与下底板的竖直弹簧以及一端铰接在旋转质量上且另一端分别铰接在上底板与下底板的两个杆件(第一杆件与第二杆件)。
7、所述旋转质量呈圆盘形，所述两个弹簧与旋转质量的连接点的连线过旋转质量的转动轴线，并且两个弹簧与旋转质量的连接点至旋转质量的转动轴线距离相等。
8、所述两个杆件与旋转质量的连接点的连线过旋转质量的转动轴线，并且两个杆件与旋转质量的连接点至旋转质量的转动轴线距离相等。
9、所述两个杆件包括第一杆件与第二杆件；第一杆件的两端分别铰接旋转质量与固定在上底板的上铰链座；第二杆件的两端分别铰接旋转质量与固定在下底板的下铰链座。
10、本专利技术的有益效果是：
11、1)本专利技术将圆盘形的旋转质量作为惯性装置，当上底板受到基础激励时，旋转质量产生有益的非线性质量特性与非线性阻尼特性，可以极大地消耗振动所产生的能量，并且能够通过调节旋转质量的方式来降低共振频率和增强阻尼效果。
12、2)本专利技术将旋转质量的旋转运动与直线运动相耦合用以产生有益的非线性刚度，可以显著增加准零刚度区域，显著提高低频隔振效果。
13、3)本专利技术设计灵活，可以调节弹簧位置或者弹簧刚度来满足不同负载的隔振要求，也可通过改变弹簧质量、弹簧刚度、初始角度、杆长等，来调节装置的承载能力与工作范围。
14、4)本专利技术结构简单，安全可靠，有复杂的非线性特征，可在复杂激励下实现宽带低频隔振，且易于安装，适合推广应用。
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1.一种仿海马骨骼直线-旋转转换式准零刚度隔振装置，其特征在于：该装置包括水平布置的下底板(2)、水平布置在下底板上方且可在竖直方向与下底板作相向或背向运动的上底板(1)、模拟海马脊椎的中央旋转机构以及位于上底板与下底板之间以对上底板与中央旋转机构的竖直运动进行导向的竖直导向组件；
2.根据权利要求1所述的仿海马骨骼直线-旋转转换式准零刚度隔振装置，其特征在于：所述上底板通过第一直线轴承(3-1)可滑动地定位在所述导杆上；所述连接件通过第二直线轴承(3-3)可滑动地定位在所述导杆上。
3.根据权利要求2所述的仿海马骨骼直线-旋转转换式准零刚度隔振装置，其特征在于：所述竖直弹簧穿套在所述导杆上且两端分别施力于所述连接件与下底板。
4.根据权利要求3所述的仿海马骨骼直线-旋转转换式准零刚度隔振装置，其特征在于：所述旋转质量呈圆盘形，所述两个弹簧与旋转质量的连接点的连线过旋转质量的转动轴线，并且两个弹簧与旋转质量的连接点至旋转质量的转动轴线距离相等。
5.根据权利要求4所述的仿海马骨骼直线-旋转转换式准零刚度隔振装置，其特征在于：所述两个
6.根据权利要求5所述的仿海马骨骼直线-旋转转换式准零刚度隔振装置，其特征在于：所述两个杆件包括第一杆件(4-2)与第二杆件(4-8)；第一杆件的两端分别铰接旋转质量与固定在上底板的上铰链座(4-1)；第二杆件的两端分别铰接旋转质量与固定在下底板的下铰链座(4-12)。
...【技术特征摘要】
1.一种仿海马骨骼直线-旋转转换式准零刚度隔振装置，其特征在于：该装置包括水平布置的下底板(2)、水平布置在下底板上方且可在竖直方向与下底板作相向或背向运动的上底板(1)、模拟海马脊椎的中央旋转机构以及位于上底板与下底板之间以对上底板与中央旋转机构的竖直运动进行导向的竖直导向组件；
2.根据权利要求1所述的仿海马骨骼直线-旋转转换式准零刚度隔振装置，其特征在于：所述上底板通过第一直线轴承(3-1)可滑动地定位在所述导杆上；所述连接件通过第二直线轴承(3-3)可滑动地定位在所述导杆上。
3.根据权利要求2所述的仿海马骨骼直线-旋转转换式准零刚度隔振装置，其特征在于：所述竖直弹簧穿套在所述导杆上且两端分别施力于所述连接件与下底板。
4.根据权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：严博，王尚文，凌鹏，马洪业，蔡昌琦，游进，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：
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