李东海, 赵寿根, 何玉金, 李 涛

(北京航空航天大学 航空科学与工程学院， 北京 100083)

振动隔离是解决工程振动问题的重要手段。在目前大量的工程实际中，普遍采用线性隔振器，对于一些精密仪器而言，如航天器上的光学元件，低频振动对其精度影响更大。如采用线性隔振措施，势必要降低隔振器的刚度从而实现低频隔振。这也会造成隔振器的静态稳定性降低。理想的情况是隔振器具有较高的静态刚度来保证静态负载能力，并且具有较低的动态刚度来增大隔振频率范围。高静态刚度低动态刚度(High-Static-Low-Dynamic-Stiffness, HSLDS)特性可以通过非线性结构来实现[1]。Ibrahim[2]综述了非线性隔振器的发展，表明非线性隔振是一个十分活跃的领域。Liu等[3]在其综述中也详细地阐述了非线性隔振器在微振动隔离领域的应用。Yang等[4]研究了带有负刚度机构的非线性隔振系统的动力学行为。研究表明增加负刚度机构能极大地扩展隔振频带，并且非线性隔振系统的功率流特征结果也表明增加负刚度能使系统具有更好的隔振性能。Shaw等[5]用双稳板来制作轻而有效的高静态低动态刚度的隔振系统，可以采用非线性刚度元件来实现准零刚度(Quasi-Zero-Stiffness, QZS)特性[6]。彭献等[7]采用连杆机构作为负刚度调节机构，研究了准零刚度隔振器的设计方法。Zhang等[8]将欧拉压杆作为负刚度调节机构，设计了正负刚度并联的隔振系统。Carrella等[9-12]利用斜置弹簧产生负刚度特性，并与正刚度弹簧相并联组成准零刚度隔振器，并详细地研究了隔振器的静动态特性。……