一种多自由度隔振系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113606278A(43)申请公布日2021.11.05(21)申请号202110934380.6F16F15/06(2006.01)(22)申请日2021.08.15(71)申请人深圳大学地址518060广东省深圳市南山区南海大道3688号(72)发明人王俊芳谢溪凌林健富杜彦良任伟新周海俊王保宪张颖方泽锋周锐马聪徐飞赵杨平刘翰林(74)专利代理机构深圳市硕法知识产权代理事务所(普通合伙)44321代理人李姝(51)Int.Cl.F16F13/00(2006.01)F16F15/02(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图3页(54)发明名称一种多自由度隔振系统(57)摘要本发明公开了一种多自由度隔振系统，包括支腿机构、载物平台和基础平台，所述支腿机构包括惯容模组和波纹管阻尼模组；所述载物平台和所述基础平台通过6个所述支腿机构连接，所述支腿机构的上端与所述载物平台铰接，所述支腿机构的下端与所述基础平台铰接；所述载物平台上连接有第一质量模组，所述基础平台固定设置于任一平面或连接有第二质量模组。本发明推导了其动力学方程等计算方法，其振动方程包括支腿传递特性以及阻抗矩阵推导，为实现其应用提供保障，同时基于此与现有各六自由度平台实现精确对比，有助于实现更优的减振效果。CN113606278ACN113606278A权利要求书1/3页1.一种多自由度隔振系统，其特征在于，包括支腿机构、载物平台和基础平台，所述支腿机构包括惯容模组和波纹管阻尼模组；所述惯容模组包括第一弹簧，所述第一弹簧套设于所述惯容器；所述波纹管阻尼模组包括波纹管阻尼器、第二弹簧以及第三弹簧，所述波纹管阻尼器的第一端安装有所述第三弹簧，所述波纹管阻尼器的外部套设有所述第二弹簧；所述载物平台和所述基础平台通过6个所述支腿机构连接，所述支腿机构的上端与所述载物平台铰接，所述支腿机构的下端与所述基础平台铰接；所述载物平台上连接有第一质量模组，所述基础平台固定设置于任一平面或连接有第二质量模组。2.根据权利要求1所述的一种多自由度隔振系统，其特征在于，所述多自由度隔振系统传递特性计算方法为：使用基于传递矩阵的弹性子结构法建模，所述弹性子结构分别为：所述载物平台、所述支腿机构、所述基础平台。3.根据权利要求2所述的一种多自由度隔振系统，其特征在于，所述计算方法包括：设H为传递矩阵，x为位移向量、f为节点受力向量，下标i为内点，下标c为连接点；所述内点包括外激励点和感兴趣的响应点；载物平台设为P，基础平台设为B；载物平台的传递特性表示为，基础平台的传递特性表示为，4.根据权利要求3所述的一种多自由度隔振系统，其特征在于，所述多自由度隔振系统的频响函数矩阵计算方法为，根据式(1)和式(2)得出：5.根据权利要求4所述的一种多自由度隔振系统，其特征在于，惯容模组与波纹管阻尼模组的连接点处内力计算方法为：设所述支腿机构与所述载物平台的连接点处内力为f1，支腿与基础平台连接点处内力设为f2，支腿机构框架的等效基本质量设为m，惯容器的等效质量设为b，第一弹簧设为k1，6.根据权利要求5所述的一种多自由度隔振系统，其特征在于，所述支腿机构的抗阻矩2CN113606278A权利要求书2/3页阵的计算方法为：设Z′为抗阻矩阵，7.根据权利要求6所述的一种多自由度隔振系统，其特征在于，所述多自由度隔振系统考虑安装角度的方法为：设定旋转矩阵R，设定I为单位阵，r＝[rxryrz]是由旋转前、后同一向量叉乘得到的单位旋转向量，θ是两个向量的夹角，8.根据权利要求7所述的一种多自由度隔振系统，其特征在于，满足载物平台和所述基础平台所处的子结构在连接点处的位移协调条件和受力平衡条件的计算方法为：R＝TZ′T‑1(10)9.根据权利要求1‑8任一所述的一种多自由度隔振系统，其特征在于，任一所述支腿机构的振动传递函数计算方式为：设振动传递函数为T1，惯容器的等效质量设为b，第一弹簧的刚度为k1，波纹管阻尼器的阻尼为c，波纹管阻尼器的等效并联弹簧刚度为k2、波纹管阻尼器的等效串联弹簧刚度为k3，x为位移向量，10.根据权利要求1‑8任一所述的一种多自由度隔振系统，其特征在于，所述载物平台3CN113606278A权利要求书3/3页的底面圆周均匀布设有3个上球铰座，所述基础平台的表面圆周均匀布设有6个下球铰座；所述上球铰座开设有两个上球铰接口，所述下球铰座开设有一个下球铰接口，所述支腿机构的上端设有上球铰与所述上球铰座连接，所述支腿机构的下端设有下球铰与所述下球铰座连接。4CN113606278A说明书1/8页一种多自由度隔振系统技术领域[0001]本发明涉及六自由度平台减振技术领域，尤其涉及一种多自由度隔振系统。背景技术[0002