[发明专利]斥力型磁力负刚度蜂窝结构

说明书

本发明提出一种斥力型磁力负刚度蜂窝结构，包括：上部结构和下部结构，所述上部结构和下部结构互为镜像，其磁体磁性互为反向布置，通过支架连接；上部结构由多个相互连接的单胞结构构成；所述单胞结构包括壁板、接头、第一传递杆、第二传递杆、第一弯曲梁、第二弯曲梁、永磁体板；壁板通过第一传递杆与第一弯曲梁连接；第一弯曲梁与第二弯曲梁互为镜像设置；接头设置在第一弯曲梁与第二弯曲梁的两端位置；第二传递杆设置在第一弯曲梁与第二弯曲梁的最短距离处；永磁体板设置在接头、第二传递杆的竖直中间位置的连接线上。本发明通过正负刚度的组合，得到高的静刚度和低的动刚度，可以扩大隔振区间，解决了静位移与隔振效果之间的矛盾。

技术领域

本发明属于航天器的振动冲击减缓材料技术领域，尤其涉及一种斥力型磁力负刚度蜂窝结构。

背景技术

在航天工程中，由于高性能、轻质量以及结构功能化等方面的要求，复合材料杆件以及蜂窝夹层结构已被广泛地应用；这类材料，刚度较低，柔度较大，他们的变形需要考虑，而对于航天器一些构件则不需要计入其变形，航天器系统就变成了刚体和柔体连接所构成的刚柔耦合动力学系统。同时，为了达到实现减重和结构强度刚度的需求，大量的桁架结构设计应用到了航天器的设计中，这就导致航天器的固有频率分布变得更加复杂。现有技术的震动冲击减缓材料阻尼特性较差，可靠性低，稳健性不高，无法满足航天领域的现有需求。

因此，现有技术需要改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种斥力型磁力负刚度蜂窝结构，包括：

上部结构和下部结构，所述上部结构和下部结构互为镜像，且上部结构和下部结构的磁体磁性互为反向布置，上部结构和下部结构通过支架连接；

所述上部结构由多个相互连接的单胞结构构成；

所述单胞结构包括壁板、接头、第一传递杆、第二传递杆、第一弯曲梁、第二弯曲梁、永磁体板；

所述壁板通过所述第一传递杆与所述第一弯曲梁连接，所述第一弯曲梁为均匀的波形结构，所述第一传递杆位于所述壁板的下侧的所述第一弯曲梁距离所述壁板的最短位置；

所述第一弯曲梁与所述第二弯曲梁的结构一致，所述第一弯曲梁与所述第二弯曲梁互为镜像设置；

所述接头设置在所述第一弯曲梁与所述第二弯曲梁的两端位置，用于将所述第一弯曲梁与所述第二弯曲梁连接；

所述第二传递杆设置在所述第一弯曲梁与所述第二弯曲梁的最短距离处，用于将所述第一弯曲梁与所述第二弯曲梁连接；

所述永磁体板设置在所述接头、第二传递杆的竖直中间位置的连接线上，位于所述第一弯曲梁与所述第二弯曲梁的竖直中心线上，所述第一弯曲梁与所述第二弯曲梁以所述永磁体板互为镜像；

所述支架与所述第二弯曲梁的连接位置与所述第一传递杆与所述第一弯曲梁的连接位置对称。

基于本发明的上述斥力型磁力负刚度蜂窝结构的另一个实施例中，所述支架为“H”形结构。

基于本发明的上述斥力型磁力负刚度蜂窝结构的另一个实施例中，所述第一弯曲梁包括上弯曲梁和下弯曲梁；

所述上弯曲梁与所述下弯曲梁平行；

所述第一传递杆与所述上弯曲梁和所述下弯曲梁连接。

采用本发明的斥力型磁力负刚度蜂窝结构通过相互对称的上部结构和下部结构连接而成，上下部结构分别设置磁性相反的磁体结构，通过正负刚度的组合，得到高的静刚度和低的动刚度，高静刚度使得系统的静变形量很小，低动刚度可以减小系统的固有频率，从而可以扩大隔振区间，就保证了系统既具有软弹簧的隔振优点，又具有较小的固有频率，解决了静位移与隔振效果之间的矛盾。

附图说明