宽域高线性度阵列组合式磁负刚度机构分析与设计

发布时间：2023-02-07 09:09

　　宽域近零超稳减振是保证高端制造/测量装备、航空航天航海重大装备中尖端光电设备等正常运行的关键。近零刚度和大承载力难以兼顾的矛盾,是有限空间内高性能减振装置设计面临的共性技术挑战。引入负刚度机构与正刚度机构并联是保证承载力的前提下降低减振频率、提升减振性能的好方法。然而,常规磁负刚度机构的刚度存在宽域线性度差的问题,由此导致减振频率难以达到近零、减振稳定性不足,严重滞后于高端装备的发展需求。本文依托国家科技重大专项和国家自然科学基金,针对精密减振系统大承载、高稳定性的需求,提出了一种具有宽域高线性度特性的阵列组合型磁负刚度机构,有效地解决了磁负刚度技术在减振领域面临的问题。基于对传统磁负刚度机构的分析,提出了由吸力型和斥力型磁负刚度机构并联组成的组合型磁负刚度机构,推导了其磁力解析表达式。通过数值计算对比发现,相比于单纯的吸力型磁负刚度机构,组合型磁负刚度机构线性度小于10%的线性域提高了228.6%,相比于斥力型磁负刚度机构提高了253.8%,实现了宽域高线性度的磁负刚度特性。基于对阵列式磁负刚度机构的建模和分析,提出了阵列组合型磁负刚度机构,推导了其磁力解析表达式。通过数值计算对比发... 

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 项目来源
    1.2 研究目的和意义
    1.3 负刚度技术国内外研究现状
    1.4 本文主要的研究内容和章节安排
2 基于吸力斥力并联的负刚度线性度分析
    2.1 引言
    2.2 传统磁负刚度机构刚度特性分析
    2.3 组合型磁负刚度机构的提出与解析建模
    2.4 组合型磁负刚度机构的刚度特性分析
    2.5 组合型磁负刚度机构与传统磁负刚度机构的比较
    2.6 本章小结
3 基于阵列布置的负刚度特性分析
    3.1 引言
    3.2 阵列组合型磁负刚度机构的提出
    3.3 阵列式磁负刚度机构解析建模
    3.4 阵列组合型磁负刚度机构解析建模
    3.5 阵列组合型磁负刚度机构的刚度特性分析
    3.6 阵列组合型磁负刚度机构与阵列式磁负刚度机构的对比
    3.7 本章小结
4宽域高线性度磁负刚度机构的设计与实验
    4.1 引言
    4.2 宽域高线性度磁负刚度机构的设计
    4.3 磁力-位移测量实验
    4.4 减振性能测试实验
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
附录Ⅰ 攻读硕士学位期间的科研成果
附录Ⅱ 磁力-位移测量实验数据



本文编号：3736808