一种车载设备的低频水平减振方法
某军用越野车车载电子设备的减振设计
如 果相 差 比较多 ，那么 在选 择减振器的时候 ， 就 要选 择 同一型号不 同刚度 的减振器，来满足
车载 电子设备的减振需求 。
工作 的复杂性和特殊性 ，对其要求 也比较 高。
所 以要 加 强 元 件 的 质 量 ，为 隔 振 器 的整 体 性 能
行减振处理 ，使车载 电子设备 隔振器 的适用 性
坏 ， 直 接 导 致 车 载 电 子 设 备 的损 坏 。所 以 在 进
ｍ一一物体 的质 量 （ ｋ ｇ ）：
ｇ ～一重力加速度 （ ９ ． ８ ｍ／ ｓ ２ ）；
∈ 一一减振 器 的阻尼 比 （ 橡胶 减振器 的阻 率 、载荷等变 化的关系 。对隔振器 的寿 命包括
尼 比为 ０ ． ０ ２ ～ ０ ． １ ５ ）。从 ”的表达 式可 以看出 ， 隔振系数 Ｔ １ 与频率 比 （ ｉ ｆ ｆ ｏ ）及 阻尼 比 有关。 当ｆ ／ ｆ ｏ ＜ ＜ ｌ时，隔 振系 数 １ １ ＝ １ 。此 时振 动 力变化缓慢 ，且其 几乎等值传递到基础上 。 当ｆ ／ ｆ ｏ ＝ｌ时， 隔振 系 数 为 最大 ，振 动
【 关键词 】车载 电子设备 隔振 系统 设计
还 要 掌 握 车 载 电子 设 备 受 到 振 动 的方 向 、 频率 ，
（ １ ）式 中 ｘ Ｏ一一物体 的垂 向振 幅 （ ｍ） ； Ｕ０一一基础 的垂 向振幅 （ ｍ１ ；
实际工况 、产生 的位移和 振幅加速度等方面 的
要求 ，知晓各个频率值 的产生与传播 。
汽车 电子 ・ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ
某军用越 野车车载 电子设备 的减 振设 计
文／ 岳 超
一种车载设备的低频水平减振方法
一种车载设备的低频水平减振方法杜宁;胡明勇;毕勇;朱庆生【摘要】针对大型车载光电设备0～20 Hz低频段振动,综合考虑承载能力及车内空间,基于准零刚度系统隔振原理,提出了一种新的低频水平方向隔振方法.将一种新型的负刚度机构并入正刚度的弹簧,组成正负刚度并联的新构型隔振系统.通过对隔振系统的基本原理和动力特性进行理论分析,得到了系统处于平衡位置时的零刚度条件;并对加入了新型隔振系统的车载光电设备振动响应进行了模态仿真.理论分析和仿真结果表明,此新型准零刚度水平隔振系统在不改变承载能力的情况下,降低了固有频率,对于低频隔振有明显的效果.可将0～ 20 Hz频率范围内的振动幅值降低96.67％左右.通过对装有该隔振系统的车载仪器的性能进行测试,可验证该隔振系统对车载设备的隔振效果非常明显.%In order to reduce the vibration of a photoelectric equipment in a large vehicle within a the frequency range of 0-20 Hz,considering its load-bearing capacity and the vehicle space,a method of low frequency horizontal vibration isolation was put forward.This method was based on the theory of vibration isolation in a quasi-zero stiffness system.A new vibration isolation system was constructed with a positive stiffness and a negative one parallel connection by merging a new negative stiffness mechanism to a positive stiffness spring.Through analyzing the principle and the dynamic characteristics of the vibration isolation system,the zero stiffness condition was obtained at the equilibrium position of the system.The modal analysis simulations were conducted for the vibration response of the vehicle-borne photoelectric instrument with the new vibration isolation system.The theoretical analysisand simulation results showed that the new system has a significant effect on the low frequency vibration reduction of the equipment without changing its load-bearing capacity;the vibration amplitude within the range of 0-20 Hz is reduced 96.67％.Finally,the vehicle-borne photoelectric instrument with the new vibration isolation system was tested,it was shown that this new vibration isolation system has a good effect on the low frequency vibration reduction of the equipment.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2017(036)007【总页数】7页(P184-190)【关键词】负刚度;准零刚度;水平隔振【作者】杜宁;胡明勇;毕勇;朱庆生【作者单位】中国科学院大学南京天文仪器研制中心,南京210042;合肥工业大学光电技术研究院,合肥230009;中国科学院大学南京天文仪器有限公司,南京210042;中国科学院大学南京天文仪器研制中心,南京210042【正文语种】中文【中图分类】TH753车载式光电设备具有机动性能好、布站灵活等优点,可随时根据实际情况到合适的地点进行探测,近年来得到广泛发展和应用[1]。
一种低频质量调谐减振装置及其调节方法[发明专利]
![一种低频质量调谐减振装置及其调节方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/0324acd267ec102de3bd8965.png)
专利名称：一种低频质量调谐减振装置及其调节方法
专利类型：发明专利
发明人：汪正兴,王波,田启贤,童智洋,柴小鹏,王翔,尹红,刘鹏飞,荆国强,伊建军,王艳芬,张华兵,李裕生
申请号：CN201410006898.3
申请日：20140107
公开号：CN103758028A
公开日：
20140430
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种低频质量调谐减振装置及其调节方法，涉及大跨度桥梁结构的振动控制领域，转动轴架设于支座上，转动轴通过轴承垂直连接一根杠杆，杠杆的一端设置质量块，所述频率调节弹簧、阻尼器分别连接杠杆和支座，每对弹簧机构均套设于转动轴，且对称设置于所述杠杆两侧，每个弹簧机构的远端平面涡卷弹簧和近端平面涡卷弹簧旋向相同且相互平行，转动轴的一端设置蜗轮蜗杆机构。
转动蜗轮蜗杆机构，移动频率调节弹簧的位置，使本减振装置的频率为设定值。
本发明的目的在于提供一种低频质量调谐减振装置及其调节方法，其能够实现受控频率较低的大跨度桥梁的振动控制。
申请人：中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司,中铁大桥局集团有限公司
地址：430000 湖北省武汉市建设大道103号
国籍：CN
代理机构：北京捷诚信通专利事务所(普通合伙)
更多信息请下载全文后查看。
车载发电机组的减振隔振设计
式 中 ： 为 隔振 系统 的 隔振 系 数 ； 为隔 振 器 阻 ７ ７
尼 比 ， 实 际 阻 尼 Ｃ 与 临 界 阻 尼 （ 、 比 ； 为 隔 振 为 之
基于 上述原 因 ， 文在 此 介 绍 一 种 车载 发 电机 组减 本
振 隔振结 构形式 ， 以作为 机组舱 技 术 的补 充 。
维普资讯
专 用装 置 ・零 部 件
车 载 发 电 相 组 的 濂 振 隔 振 设 计
张 玮
鹤 壁 新 飞 无 线 电 四 厂 河 南 鹤 壁
４ ８ ０ ５０Biblioteka ０摘 要 ： 绍 了 车 载发 电机 组 减振 隔振 设 计 的 背 景 及 现 状 ， 论 了振 动 控 制 的 原 理及 常 用技 术 ， 出 了一 介 讨 给
专 用装 置 ・ 部 件 零
车厢 内的 机组舱 内。机组 舱 由隔板 在通 信车 车厢 内 与一 作舱 隔离 而形 成 的 独立 舱 体 ， Ｔ 作 舱 除具 有 与 共用 的壁 板外 ， 还具 有公 用 的底板 或底 座 ， 减振 隔 其
振 方 式 是 在 发 电机 组 滑 道 下 部 加 装 减 震 器 以 减 小 发 电 机 组 的 振 动 ， 过 采 用 加 装 消 声 器 及 多 种 密 封 方 通
和 被动 隔振 。设备 本 身 是 振 源 ， 了 降低 它 对 周 围 为 其 它设 备的影 响而 采取 隔振措 施 的 ， 主动 隔振 ； 称 对
于需 要 防振 的设备 ， 了降 低 周 围振 源 对它 的影 响 为 而 采取 的隔振 措 施 ， 叫被 动 隔振 。对 于单 自由度 的 隔振系 统 ， 动隔振 和被 动 隔振 的 力学 模 型 见 图 １ 主 、
车载 发 电机 组是 移 动通信 车移 动通 信 时主要 的 电源 保 障设 备 。发 电机组 工作 时 引起 的振动 和噪声 是恶 化 通信 车 工 作 环 境 的 主要 因 素 。（ ２ ９ 有 Ｂ ｌＢ
车内低频共振解决方案
车内低频共振解决方案
《车内低频共振解决方案》
车内低频共振是指在车辆行驶过程中，由于引擎、轮胎和道路交互等因素所产生的低频噪音共振现象。
这种共振噪音会严重影响车内的舒适性，甚至对驾驶员和乘客的健康造成潜在的威胁。
因此，解决车内低频共振问题是非常重要的。
针对车内低频共振问题，我们可以采取以下解决方案：
1. 增加隔音材料：在车辆内部的关键部位增加隔音材料，如车门、底盘、引擎室等处。
这些隔音材料可以有效地减少低频振动传导，降低车内噪音水平。
2. 调整悬挂系统：对车辆的悬挂系统进行调整，使其能够更好地减震和缓和低频振动。
这将有助于减少车辆在行驶过程中产生的共振噪音。
3. 改善车辆动力系统：对车辆的动力系统进行优化，包括提高发动机和传动系统的平稳性和功率输出，并加强车轮和地面的阻尼作用。
这些改善将有助于减小车辆在行驶中产生的低频共振噪音。
4. 采用有源降噪技术：通过车辆内部的音响系统或其他电子设备，采用有源降噪技术来减少低频共振噪音。
有源降噪技术可以利用反相位声波来抵消共振噪声，从而有效地减少车内低频共振问题。
综上所述，车内低频共振问题是一个影响驾驶舒适性和乘坐体验的重要因素，但我们可以通过增加隔音材料、调整悬挂系统、改善车辆动力系统以及采用有源降噪技术等手段来解决这一问题。
希望这些解决方案能够为车辆制造商和驾驶员提供参考，帮助他们减少车内低频共振噪音，提升车辆的舒适性和安全性。
车内低频共振解决方案
车内低频共振解决方案引言车内低频共振是指汽车行驶过程中，车辆所受到的低频振动和共振现象。
这种共振可能会导致驾驶者和乘客的不适感，同时也对车辆的安全性能和乘坐舒适性产生负面影响。
为了解决这一问题，本文将介绍一系列解决方案，帮助减少车内低频共振。
1. 车身结构优化车身结构的优化是解决车内低频共振的重要手段之一。
通过在设计阶段采用合理的结构布局和材料选择，可以有效降低车辆在行驶过程中的共振频率。
常见的车身结构优化方法包括增加加强筋和剪力墙，减小共振腔体的体积，采用吸音材料等。
2. 悬挂系统调整悬挂系统的调整可以通过改变车辆的悬挂刚度和阻尼来减少车内低频共振。
合理调整悬挂系统可以使车辆在行驶过程中更好地吸收和分散道路震动，阻尼低频振动，减少共振现象的发生。
而悬挂系统的调整可以通过软硬调节装置、减振器等手段实现。
3. 底盘隔声处理底盘隔声处理是解决车内低频共振的一种有效方法。
通过在车辆底盘和底板上添加隔音材料，可以有效降低底盘产生的低频振动和噪声，减少车内共振现象的发生。
同时，合理的隔音处理还可以提升车辆的驾驶舒适性和乘坐感受。
4. 发动机、排气系统优化发动机和排气系统的优化对于解决车内低频共振也起着重要作用。
采用合理的排气管设计、消声器布局和吸音材料，能够有效减少发动机和排气系统产生的低频振动和噪音，降低车辆共振的可能性。
此外，合理的发动机悬挂系统也能够减少发动机振动向车辆传递，进一步降低共振风险。
5. 座椅隔振改进座椅隔振改进也是解决车内低频共振问题的一项重要措施。
通过运用合适的材料和合理的结构设计，可以减少座椅对低频振动的敏感性，降低振动向驾驶者和乘客身体传递的效果。
座椅隔振改进的另一个方面是采用适当的座椅调节装置，使驾驶者和乘客可以根据自己的需要调整座椅的位置和角度，以降低低频共振对身体的影响。
6. 主动降噪技术主动降噪技术是一种基于反相原理的技术，通过在车内安装传感器、控制器和扬声器等设备，监测并分析车辆产生的低频振动和噪声，然后通过发出与振动和噪声相反的声波，相互抵消，从而达到降低车辆共振的效果。
车载平台主动减振方法[发明专利]
![车载平台主动减振方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f9f7dfce58fb770bf68a55a6.png)
专利名称：车载平台主动减振方法专利类型：发明专利
发明人：陆勤,潘阳,陈养彬
申请号：CN201611218976.1申请日：20161226
公开号：CN108241386A
公开日：
20180703
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种车载平台主动减振方法，车载平台包括下平台、上平台、用于连接上平台和下平台的连接机构、固定设置于下平台上的传感器、以及主动减振器，方法包括：根据传感器的测量结果、当前速度、当前位置、当前角速度以及当前角度来计算加速度和角加速度；根据加速度计算目标速度以及目标位置、根据角加速度计算目标角速度以及目标角度；控制主动减振器以控制上平台相对于下平台沿x轴、z轴和y轴方向分别以加速度从当前速度变速至目标速度、并且分别移动到目标位置，以及控制上平台相对于下平台绕x轴和z轴分别以角加速度从当前角速度变速至目标角速度、并且分别转动到目标角度。
本发明能够减缓道路工况引起的平台的振动情况。
申请人：上海新纪元机器人有限公司
地址：200241 上海市闵行区东川路555号己楼5层03室
国籍：CN
代理机构：北京金信知识产权代理有限公司
更多信息请下载全文后查看。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第36卷第7期振动与冲击JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK Vol. 36 No. 7 2017一种车载设备的低频水平减振方法杜宁\胡明勇2，毕勇3，朱庆生1(1.中国科学院大学南京天文仪器研制中心，南京210042 ; 2.合肥工业大学光电技术研究院，合肥230009;3.中国科学院大学南京天文仪器有限公司，南京210042)主商要：针对大型车载光电设备〇~20 H z低频段振动，综合考虑承载能力及车内空间，基于准零刚度系统隔振原 理，提出了一种新的低频水平方向隔振方法。
将一种新型的负刚度机构并人正刚度的弹簧，组成正负刚度并联的新构型 隔振系统。
通过对隔振系统的基本原理和动力特性进行理论分析，得到了系统处于平衡位置时的零刚度条件;并对加人 了新型隔振系统的车载光电设备振动响应进行了模态仿真。
理论分析和仿真结果表明，此新型准零刚度水平隔振系统在 不改变承载能力的情况下，降低了固有频率，对于低频隔振有明显的效果。
可将〇~20H z频率范围内的振动幅值降低96. 67%左右。
通过对装有该隔振系统的车载仪器的性能进行测试，可验证该隔振系统对车载设备的隔振效果非常明显。
关键词：负刚度;准零刚度;水平隔振中图分类号：TH753 文献标志码： A D0I： 10. 13465/j. cnki. jvs. 2017.07.028A low frequency horizontal vibration reduction method for a vehicle-bornephotoelectric instrumentDU Ning1 ,HU Mingyong1,BI Yong,ZHU Qingsheng1(1. Nanjing Research Centre of Astronomical Instruments, University of Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210042,China；2. Academy of Photoelectric Technology, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China；3. CAS Nanjing Astronomical Instruments Co. , Ltd. , University of Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210042,China)Abstract ：In order to reduce the vibration of a photoelectric equipment in a large vehicle within a the frequency range of 0 - 20 H z,considering i t s load-bearing capacity and the vehicle space,a method of low frequency horizontal vibration isolation was put forward. This method was based on the theory of vibration isolation in a quasi-zero stiffness system. A new vibration isolation system was constructed with a positive stiffness and a negative one parallel connection by merging a new negative stiffness mechanism to a positive stiffness spring. Through analyzing the principle and the dynamic characteristics of the vibration isolation system, the zero stiffness condition was obtained at the equilibrium position of the system. The modal analysis simulations were conducted for the vibration response of the vehicle-bome photoelectric instrument with the new vibration isolation system. The theoretical analysis and simulation results showed that the new system has a significant effect on the low frequency vibration reduction of the equipment without changing i t s load-bearing capacity ；the vibration amplitude within the range of 0 - 20 Hz i s reduced 96. 67%.Finally,the vehicle-borne photoelectric instrument with the new vibration isolation system was tested,i t was shown that this new vibration isolation system has a good effect on the low frequency vibration reduction of the equipment.Key words：negative stiffness; quasi-zero stiffness; horizontal vibration isolation车载式光电设备具有机动性能好、布站灵活等优 点，可随时根据实际情况到合适的地点进行探测，近年 来得到广泛发展和应用[1]。
车载光电设备在运输途基金项目：中国科学院战略性先导科技专项基金（XDA04077402);江苏 省重大科技成果转化项目（BA2014050)收稿日期：2015-11-17修改稿收到日期：2016-03-02第一作者杜宁女,硕士生,1986年生通信作者胡明勇男，博士，教授,1976年生中，受到多个干扰源的作用，会产生较大的振动加速度 和振幅，将导致设备机械结构、光学零件及电子部件的 磨损，以及光学仪器光轴的偏移，进而影响光电设备的 探测效果[2_4]。
尤其对于高分辨率光学仪器，微小的 振动传递给光学载荷，就会影响光学系统成像质量[5]。
因此，在运输途中保证光电设备的稳定性显得至关重 要。
同时，由于车内空间限制，减振系统应尽量体积轻 便，便于安装。
车辆在运输途中，车轮承受的振动谱大多是宽带第7期杜宁等：！一种车载设备的低频水平减振方法185随机振动，振动能量主要分布在〇〜200 Hz频率的范围 内。
由于车体本身具有一定的减振功能，再并联上传 统隔振系统的隔振效果，对于20〜200 Hz频率范围内 的振动能有很好的隔离[6]^但对于〇〜20 H z低频带 的隔振效果并不明显，甚至有放大作用，所以对于车载 仪器低频带的隔振是一个关键问题。
正负刚度并联隔振系统是在正刚度弹元件基础上 并联负刚度机构0正刚度弹簧元件作为承载弹簧，负刚度机构用于抵消正刚度，从而使隔振系统在承载力 不变的情况下总刚度减小，固有频率降低正负刚度隔振系统作为一种新技术，在具有大的承载力的 同时，可具有极低的固有频率，其隔振带范围宽，结构 简单，能够对低频带进行有效隔离，近年来成为国内外 研究的热点目前，新型超低频水平隔振系统主 要应用倒立摆[13]、折叠摆[14]摆[15]等作为负的刚度 机构传统的车载光电设备水平方向隔振，一般是在车 厢侧壁安装减振装置，不仅增加了对车厢侧壁的刚度 要求，占用空间大，不易安装，而且对于〇〜20 Hz频率 范围内的隔振效果并不理想。
倒摆、X摆、折叠摆等低 频水平方向隔振系统只能对单|方向振动进行隔离@]。
本文自行设计了一种新型正负刚度并联水平隔 振系统。
利用了平行四边形的不稳定性产生负的动刚 度，并与正刚度的弹簧并联，可同时实现水平两个方向 的低频隔振。
新型隔振系统安装于车体底座，减小了 对于车厢侧壁的刚度要求u其结构尺寸较小，机构简 单，占用车内空间小，便于安装_通过理论分析和模态 仿真合理优化各结构参数，使得隔振系统在平衡位置 处的刚度趋近于〇,从而显著的提高了隔振系统的隔振 能力，对于〇〜20 Hz低频率范围内的振动有很好的隔 离效果。
1新型准零刚度水平隔振系统原理如图1所示为自行研制的新型准零刚度水平隔振 系统原理图s此系统为平行四边形机构和正刚度弹簧 并联的隔振系统。
两根平行且长度相等的无重刚性杆 /光滑铰接于车体基座4上，两刚性杆上端与横梁光 滑铰接于'C。
刚性杆、横梁及车体基座构成不稳定 的平行四边形机构，产生负的动刚度^仪器m固定于 横梁上，横梁中部与刚度为&的弹簧光滑铰接，弹簧始 终保持竖直方向。
当系统处于平衡位置时，弹簧受压，压缩量为此时，弹簧产生向上的弹力F。
当车体由于路面的不平、启动、刹车、加减速、拐弯 等因素产生水平方向的振动和冲击时，根据平行四边 形机构的不稳定特性，两根刚性杆/以相同角速度同向 转动，横梁做平动。
此时，仪器水平方向偏离平衡位置的位移为^刚度为&的弹簧受压，其压缩量(幻可表示为Al(x) =Al0 +L- 7/2(1)对于保守系统，可求得此系统势能八幻为V(x) = ^k0Al2(x) - mg(l- -/l2 - x2)(2)列出系统的力-位移表达式F(x)=^l=dxk0(Al0 + l- \/l2 -x2)_•爪g_t^(3)根据刚度的定义，由式（3)对％求导，可得该系统 的水平向刚度表达式K(x)dF(x) _众〇尤2d%l2kQ{AI q + / —\[\~a2yz2 - /(i2 - x2y⑷l图i低频水平隔振系统原理图Fig. 1 Theory of low frequency horizontal vibrationisolation system当系统处于平衡位置（即％ =〇)时，求得系统的刚度为K(0) =k0Al0~Y-(5)取K(0) =0,于是得(6)式(6)即为系统处于平衡位置时的零刚度条件，将 式(6)分别代入式(3)和式(4)可得零刚度条件时的恢 复力F(幻和系统刚度以幻根据式（7)、式（8)，采用Matlab绘出A：。