مدل‌سازی و تحلیل دینامیکی یک مکانیزم جداساز ارتعاشی با سختی منفی

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1006-ISAV2024 (R1)
نویسندگان
1دانشجوی دانشگاه جامع امام حسین (ع)
2دانشیار گروه مهندسی مکانیک-دانشگاه جامع امام حسین (ع)
چکیده
جداسازهای ارتعاشی سختی منفی، با توجه به ویژگی‌های سختی استاتیکی بالا-دینامیکی پایین و غیرخطی بودن منحصربه‌فردشان مورد توجه طراحان قرار گرفته‌اند. هنگام طراحی یک جداساز ارتعاشی سختی منفی، ایده اصلی این است که یک مکانیسم سختی منفی برای جبران سختی مثبت عناصر الاستیک معرفی شود. سختی منفی همواره یکی از مسائل چالش‌برانگیز در مباحث دینامیک و ارتعاشات بوده است. یک فنر مکانیکی همواره نیرویی در خلاف جهت نیروی وارد شده ایجاد می‌کند ولی گاهی در برخی مکانیسم‌ها مجموعه فنرها به‌گونه‌ای قرار گرفته‌اند که در یک بازه خاص از دامنه، نیرویی که وارد می‌کنند هم جهت با نیروی خارجی خواهد بود. در این صورت می‌گوییم این مجموعه فنرها دارای سختی منفی هستند. در این مقاله سعی شده است ماهیت سختی منفی مورد بحث قرار گرفته و یک مکانیزم که دارای سختی منفی است ارائه شود. روابط مربوط به نیروها در این مکانیزم استخراج شده و رابطه سختی منفی نسبت به پارامترهای مسئله به دست آمده است.
کلیدواژه ها
 
Title
Modeling and dynamic analysis of a vibration isolator mechanism with negative stiffness
Authors
Mohamad javad Rajaee zadeh, Mohammad Reza Elhami, Seyed Mohammad alavi
Abstract
Negative stiffness vibration isolators have attracted the attention of designers due to their high static-low dynamic stiffness characteristics and their unique nonlinearity. When designing a negative stiffness vibration isolator, the main idea is to introduce a negative stiffness mechanism to compensate for the positive stiffness of the elastic elements. Negative stiffness has always been one of the challenging issues in dynamics and vibrations. A mechanical spring always creates a force against the direction of the applied force, but sometimes in some mechanisms, the set of springs are placed in such a way that in a certain range, the force they apply will be in the same direction as the external force. In this case, we say that this set of springs has negative stiffness. In this article, the nature of negative hardness has been discussed and a mechanism that has negative hardness has been presented. The relationships related to the forces in this mechanism have been extracted and the relationship of negative stiffness to the parameters of the problem has been obtained.
Keywords
negative stiffness, compression spring