一种基于圆环和余弦梁复合的机械超材料隔振器制造技术

本发明专利技术属于机械超材料和隔振技术领域，尤其为一种基于圆环和余弦梁复合的机械超材料隔振器，所述隔振器由若干个在竖直和水平方向周期阵列的超材料单元组成，每个超材料单元由余弦梁、圆环和支撑结构组成，余弦梁提供负刚度，圆环提供正刚度，支撑结构分为横臂和竖臂，为其提供支撑，组合在一起达到准零刚度，隔离振动，实现隔振效果。本发明专利技术通过超材料技术实现准零刚度性能，在额定负载范围内呈现出接近于零的刚度，圆环本身在压缩过程中就能实现一定的隔振效果，并于余弦梁复合，形成准零刚度，实现双重隔振效果，为光电设备的低频隔振提供了一个全新的途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械超材料和隔振，具体为一种基于圆环和余弦梁复合的机械超材料隔振器。

技术介绍

1、近年来，随着高精度、高灵敏度仪器性能指标的不断提高，对隔振器的要求也越来越高，例如“哈珀”望远镜需要的指向精度优于0.007弧秒，外界微小的振动都会对精密仪器测量的精确性和可靠性产生显著影响。传统隔振器通常采用正刚度自然材料研制，在低频隔振效果、结构轻量化和小型化、环境适应性、系统复杂度等方面存在一些不足，难以满足宽频、高抑制比振动隔离需求，制约着精密仪器设备性能提升。

2、机械超材料设计方法是近十年来新兴的一种颠覆性技术，机械超材料性能主要取决于其内部的单元结构，其设计自由度远远广于自然材料。而正是对单元结构的巨大可操作性，机械超材料打开了一个探索特异力学性能的大门，大大拓展了机械结构的设计空间，催生了一系列反常规甚至反直觉的力学特性(负刚度、负泊松比、负膨胀系数等)。同时，受益于3d打印先进制造技术和机器学习设计方法的快速发展，机械超材料的研究取得了卓越的成果，在生物医疗、精密仪器、吸能隔振等领域都得到了广泛应用研究。>

3、采用机械本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于圆环和余弦梁复合的机械超材料隔振器，其特征在于，所述隔振器由若干个在竖直和水平方向周期阵列的超材料单元组成，每个超材料单元由余弦梁、圆环和支撑结构组成，余弦梁提供负刚度，圆环提供正刚度，支撑结构分为横臂和竖臂，为其提供支撑，组合在一起达到准零刚度，隔离振动，实现隔振效果。

2.如权利要求1所述的一种基于圆环和余弦梁复合的机械超材料隔振器，其特征在于，所述隔振器中超材料单元的构型是由二维结构在第三维方向上的拉伸投影而成；所述超材料单元构型具有11个约束参数：余弦梁的长度L，振幅h，厚度t，圆环半径R，厚度t1，支撑结构的竖臂和横臂交汇处倒圆半径Rf，竖臂高度H，厚度...

【技术特征摘要】

1.一种基于圆环和余弦梁复合的机械超材料隔振器，其特征在于，所述隔振器由若干个在竖直和水平方向周期阵列的超材料单元组成，每个超材料单元由余弦梁、圆环和支撑结构组成，余弦梁提供负刚度，圆环提供正刚度，支撑结构分为横臂和竖臂，为其提供支撑，组合在一起达到准零刚度，隔离振动，实现隔振效果。

2.如权利要求1所述的一种基于圆环和余弦梁复合的机械超材料隔振器，其特征在于，所述隔振器中超材料单元的构型是由二维结构在第三维方向上的拉伸投影而成；所述超材料单元构型具有11个约束参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟立新，陆洪杰，张立中，王妍，王劲凯，王维，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：