开槽碟片簧特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

电子设备在运输和使用过程中会受到各种机械力的干扰，这些机械力的形式包括：振动、冲击、离心力、机构运动所产生的摩擦力等。

其中危害最大的是振动和冲击。

传统被动隔振系统无法满足超精密电子设备领域对隔离超低频宽频带振动的要求，目前，在精密领域主要采用主动，半主动隔振，但是这两种隔振均耗费能源，有时还会引起电磁污染。

2. 课题关键问题和重难点

问题：通过阅读文献，我了解到对蝶簧载荷特性变形曲线影响最大的是其高厚之比h/t，且对于单个蝶簧来说，当h/t >时产生负刚度。

当h/t>时，将出现更大负刚度区域。

同时发现蝶形弹簧外径的变化对其刚度变化速率影响较大，其他条件不变的情况下，通过对其增大其外径的尺寸，可以将刚度变化速率趋于平缓。

3. 国内外研究现状（文献综述）

精密和超精密加工对振动环境的要求越来越严格。

由于工艺系统内部和外部的振动干扰是降低加工 精度和表面质量的重要因素之一，超精密加工的质量 不仅与振动干扰的振幅有关，而且与振动干扰的频率 有关，对超精密加工产生不良影响的振动频率是在 0．5～70 hz范围内的微幅振动．另外，许多高精度测 量设备对环境振动也提出了极其严格的要求，如分子 坐标测量机、空间微重力研究及引力波探测等领域都 要求对外界环境进行超低频振动隔离．传统线性被动隔振系统对外界干扰频率大于隔振系统固有频率的妲 倍时起减振作用，但对低频(如小于2 hz)外扰的隔振在实现时会遇到静变形过大及失稳的问题，造成低频 隔振难题；另外，隔振器的阻尼虽然可以抑制系统共振 振幅，但会导致中高频段处的隔振效果变差．因此，线性被动隔振系统无法满足相关精密工程领域对振动隔 离的需要．因此，研制新型超低频非线性隔振系统已成 为国内外隔振研究的热点．本文提出了一种机动性能 强的新型无源隔振系统，它采用负刚度机构与正刚度 弹簧并联，使隔振系统具有刚度非线性特性，在具有较 高支撑刚度的同时，还具有很低的运动刚度，从而很好 解决了传统隔振系统中存在的稳定与隔振问题；另外，并联负刚度弹簧可增加隔振系统的结构阻尼，提高隔振系统产生驻波效应的频率，隔振效果显著提高。

由减振理论可知，传统被动隔振系统对外界干扰频率大于隔振系统固有频率的倍时起减振作用，可较好地隔离中、高频振动，但隔离低频振动尤其是超低频振动的能力较差。

4. 研究方案

传统隔振器中使用的弹性元件一般都为正刚度弹簧 (如各种金属弹簧、橡胶及软垫等)，负刚度元件较少遇到。

而负刚度的实现则大都需要特定的机构在一定的条件下来实现。

与现有"连杆--弹簧"隔振系统力学性能进行对比可知，正负刚度并联隔振系统的静态承载能力得到很大提高，只是隔离微幅振动的振幅范围稍有减小。

5. 工作计划

第1周完成英文翻译并上交指导老师批阅第2周翻译合格后，上传至毕业设计管理系统。

第3周完成开题报告。

第4周分析槽的特性，包括开槽个数，槽宽，槽深，槽的分布等对载荷特性变形曲线的影响，并初步拟定刚度表达式。