[发明专利]一种非线性刚度周期性隔振器

说明书

本发明公开一种非线性刚度周期性隔振器，包括：底板，提供安装及承载支撑；外壳，呈筒状，一端敞口，另一端有端面；敞口端安装在底板上；端面上具有开口；隔振内芯，在外壳的轴向呈周期性弹性结构，位于底板与外壳围设的空间内；周期性弹性结构中具有弹性的部分由能够提供非线性刚度形变特性的多孔弹性材料制成；承载平台，呈台阶状，大径段安装在所述隔振内芯上，小径段从外壳端面的开口内伸出，大径段直径大于所述外壳端面的开口。解决现有技术中低频状态下形变增加导致设备稳定性和安全性降低及中高频共振等问题，降低在动态重载作用下引起的位移，从而减小对设备的安全、可靠、稳定、舒适运行带来的不利影响，并提升对中高频隔振性能。

技术领域

本发明涉及隔振器技术领域，具体是一种非线性隔振器。

背景技术

机械结构振动会引起结构疲劳、断裂、爆炸等严重事故，其降低产品的使用寿命并形成辐射噪声环境污染。隔振器是阻碍振动传递的重要减振部件，在舰艇、高速列车、铁路、地铁、建筑等结构中广泛使用，能有效提升结构的振动噪声抑制性能。各项工程应用对低频、抗剪切且小变形的隔振器需求迫切。

当前隔振器存在以下不足：(1)为了降低隔振频率通常需降低隔振器刚度，但是线性隔振器的刚度不会随着变形量的变化而变化，降低刚度意味着增加隔振器变形，使在动态的重载作用下引起较大位移(例如列车的行驶过程)，反而对装备的安全、可靠、稳定、舒适运行带来更严重的不利影响；(2)隔振器中不可避免地使用多种弹性部件，这些部件在中高频产生的共振导致中高频隔振性能降低。

发明内容

本发明提供一种隔振器，用于克服现有技术中隔振器刚度与变形量呈线性变化导致使用设备的安全、可靠及稳定性能降低等缺陷，通过提供一种刚度与变形量呈非线性变化的非线性隔振器，降低在动态重载作用下引起的位移，从而减小对设备的安全、可靠、稳定、舒适运行带来的不利影响；通过周期结构提升对中高频隔振性能。

为实现上述目的，本发明提供一种非线性刚度周期性隔振器，包括：

底板，用于提供安装及承载支撑；

外壳，呈筒状，一端敞口，另一端具有端面；敞口端安装在所述底板上；端面上具有开口；

隔振内芯，在外壳的轴向为周期性弹性结构，位于所述底板与外壳围设的空间内；所述周期性弹性结构中具有弹性的部件由能够提供非线性刚度形变特性的多孔弹性材料制成；

承载平台，呈台阶状，大径段安装在所述隔振内芯上，小径段从所述外壳端面的开口内伸出，所述大径段直径大于所述外壳端面的开口。

本发明提供的非线性刚度隔振器，使用时，可通过底板将隔振器安装在设备上，当隔振器承载平台承受轴向静态载荷时，由于隔振内芯在轴向具有周期性弹性结构，多孔弹性材料制成的弹性部件受载产生变形，并随着载荷动态增加产生的变形量增加，且刚度随着变形量增加呈现硬刚度非线性变化趋势而迅速增大，进而抑制变形，使得隔振器产生小变形量，保持动态加载情况下被隔振设备运动的稳定性、安全、可靠及舒适性；此外，周期性内芯可形成Bragg带隙能有效抑制中高频结构共振。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1(a)、1(b)为本发明优选实施例中隔振器结构示意图，其中：图1(a)为隔振器立体示意图；图1(b)为过隔振器中心轴的剖面图；

图2为隔振器内芯带凹槽的不锈钢板立体图；

图3为侧向隔振圆筒结构立体图；

图4为制备的金属橡胶样品图；