Aislador de Casi Cero Rigidez Adecuado para Vibraciones de Baja Frecuencia
Autores: Sui, Guangdong; Zhang, Xiaofan; Hou, Shuai; Shan, Xiaobiao; Hou, Weijie; Li, Jianming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Aislador de Casi Cero Rigidez Adecuado para Vibraciones de Baja Frecuencia
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Propone
Aislador de casi cero rigidez
Viga trapezoidal inclinada
Baja frecuencia
Aislamiento de vibraciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un aislador de rigidez cuasi-cero (QZS) basado en una viga trapezoidal inclinada para explorar sus ventajas en la aislamiento pasivo de vibraciones a baja frecuencia. Se investiga la rigidez no lineal de la viga trapezoidal inclinada debido al efecto de pandeo a través de simulaciones por elementos finitos, y se conecta un resorte de rigidez positiva lineal en paralelo para formar un aislador QZS con un rendimiento de alta rigidez estática y baja rigidez dinámica. Se simula y analiza la frecuencia natural del aislador en la región QZS, y se explora la respuesta dinámica del aislador QZS bajo diferentes relaciones de amortiguamiento, condiciones de excitación y carga. Se fabricó el prototipo del aislador QZS y se realizó un experimento de compresión estática para obtener su rigidez no lineal. Los resultados del experimento dinámico verifican la corrección de las conclusiones de la simulación. Los datos de simulación y experimentales demuestran que el aislador QZS tiene las características de una frecuencia de aislamiento inicial más baja en comparación con el aislador lineal equivalente. El aislador QZS propuesto tiene una frecuencia de aislamiento inicial de 2.91 Hz y logra una eficiencia de aislamiento del 90% a 7.02 Hz. El aislador QZS propuesto tiene grandes perspectivas de aplicación y puede proporcionar una referencia para optimizar aisladores de baja frecuencia o de ultra baja frecuencia.
Descripción
Este documento propone un aislador de rigidez cuasi-cero (QZS) basado en una viga trapezoidal inclinada para explorar sus ventajas en la aislamiento pasivo de vibraciones a baja frecuencia. Se investiga la rigidez no lineal de la viga trapezoidal inclinada debido al efecto de pandeo a través de simulaciones por elementos finitos, y se conecta un resorte de rigidez positiva lineal en paralelo para formar un aislador QZS con un rendimiento de alta rigidez estática y baja rigidez dinámica. Se simula y analiza la frecuencia natural del aislador en la región QZS, y se explora la respuesta dinámica del aislador QZS bajo diferentes relaciones de amortiguamiento, condiciones de excitación y carga. Se fabricó el prototipo del aislador QZS y se realizó un experimento de compresión estática para obtener su rigidez no lineal. Los resultados del experimento dinámico verifican la corrección de las conclusiones de la simulación. Los datos de simulación y experimentales demuestran que el aislador QZS tiene las características de una frecuencia de aislamiento inicial más baja en comparación con el aislador lineal equivalente. El aislador QZS propuesto tiene una frecuencia de aislamiento inicial de 2.91 Hz y logra una eficiencia de aislamiento del 90% a 7.02 Hz. El aislador QZS propuesto tiene grandes perspectivas de aplicación y puede proporcionar una referencia para optimizar aisladores de baja frecuencia o de ultra baja frecuencia.