一种改进的气囊隔振装置结构设计及试验研究

摘要

为提升气囊隔振装置低频隔振性能,需要进一步降低系统刚度。该研究提出了一种新型气囊隔振装置设计形式,该结构能够保证隔振系统的静承载能力不变,但刚度实现大幅降低。改进的结构设计是在原系统的结构基础上,引入了万向节与连接结构。在静平衡状态时,万向节不发生转动,引入的新结构不会影响系统的静承载能力。当承载平台发生振动时,引入的新结构改变侧向气囊的变形情况,从而降低系统的刚度。该研究建立了新系统简化的力学模型,推导出系统回复力与位移的关系,并分析了无量纲参数对系统特性的影响。进行了动力学分析,比较了新系统与原系统力传递率特性,结果发现新系统的起始隔振频率远低于原系统。设计、制造了原理样机,并进行试验。理论与试验结果表明:新系统可以近似为一个线性系统,与理论分析相符,且隔振系统的刚度最大可下降75%;该结构设计能够有效减低系统刚度,从而提升隔振系统隔振能力。