4.2 杠杆式磁刚度非线性隔振原理

图3-12为磁刚度非线性隔振原理图，通过优化设计环形永磁体之间的相对位置可获得准零刚度特性，不仅可以实现低频隔振，还可以取得理想的隔振性能。图4-1a为杠杆式磁刚度非线性隔振原理图，在磁刚度非线性隔振器的基础上引入了杠杆质量放大子系统，且杠杆自由端磁体和上、下高导磁性平面相互耦合可产生电涡流，提升系统的阻尼效应。从原理图可以看出，杠杆式系统通过杠杆放大质量效应，在一定程度上增大了隔振系统的等效质量，在没有影响隔振系统整体的等效刚度与承载能力的前提下，有效降低隔振频率，拓宽隔振带宽。

图4-1b为基于环形永磁体的磁刚度元件及其布置方式，包含了两个固定环形永磁体PM ^f 和两个移动环形永磁体PM ^M 。图4-1c为杠杆式磁刚度非线性隔振器的三维模型图，其中，环形永磁体PM ^f 安装在底板上，另外两个环形永磁体PM ^M 通过一根安装在负载板上的轴固定。两个固定环形永磁体PM ^f 与两个环形永磁体PM ^M 之间沿其轴线对称分布，此外，这两对永磁体间的轴线相互垂直，磁体的磁化方向如图4-1b所示。永磁体PM ^f 之间的垂直距离记为 H ，通过调节永磁体之间垫片的厚度进行调节。永磁体PM ^M 之间的水平距离记为 D ，通过环形永磁体下方支座之间的距离进行调整。在基础激励或外力扰动下，磁体PM ^f 与PM ^M 之间产生相对运动，引起非线性磁力的变化，产生磁刚度。由第2章内容可知，非线性磁力受磁体间的几何位置影响，因此，通过调整永磁体之间的相对位置可以对磁刚度进行优化。图4-1d为杠杆式磁刚度非线性隔振器的原理样机。 ts7sNh3LAMR07hohUvxBezNRpqZ2PBkPlKgXCbFp0QiZ4Owi0xHlE4EvZG45vD/T