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[发明专利]一种用于零重力环境模拟的近零刚度支承装置-CN202111350490.4有效
发明人：陈学东;周一帆;周睿;姜伟;吴九林;罗鑫皓 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-11-15 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于零重力环境模拟的近零刚度支承装置，属于重力模拟试验装置领域，包括近零刚度支承组件和运动跟随组件，两者相互独立，并且近零刚度支承组件和运动跟随组件上下连接形成串联结构，近零刚度支承组件包括顶板、底板、设置在顶板和底板之间的被动支承单元和直线作动器，顶板和底板相互平行，顶板用于承载待模拟的负载设备，被动支承单元的承载能力大于待模拟的负载设备所受的重力，运动跟随组件与底板相连，被动支承单元、直线作动器以及运动跟随组件共同协作，以在地球环境下给待模拟的设备提供零重力受力环境。本发明的支承装置进行零重力环境模拟时响应快，模拟精度高。
一种用于重力环境模拟刚度支承装置

[发明专利]一种可自定义力-位移特性的异形永磁弹簧逆向设计方法-CN202310583406.6在审
发明人：姜伟;周睿;吴九林;陈学东;曾理湛 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2023-05-18 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明提供一种可自定义力‑位移特性的异形永磁弹簧逆向设计方法，属于重力补偿和隔振技术领域，首先构造期望力‑位移特性曲线fdesire(z)，并获得其空间频域函数Fdesire(fz)，确保Fdesire(fz)具备紧支撑性或近似紧支撑性，然后，选择两个二维磁体片层分别作为初始定子片层和初始动子片层，获得其初始空间频域函数Flayers(fz)，保证Flayers(fz)处于紧支撑区间或近似紧支撑区间，接着，确定动子磁体磁化强度曲线，并获得定子磁体磁化强度曲线，再接着，根据动子、定子磁体磁化强度曲线获得定子层集合和动子层集合，将实际定子层集合和实际动子层集合各自形成最终磁体组，完成异形永磁弹簧逆向设计。本发明方法解决了现有技术中没有可自定义力‑位移特性的异形永磁弹簧如何设计的问题。
一种自定义位移特性异形永磁弹簧逆向设计方法

[发明专利]一种二维磁负刚度机构以及应用-CN202310566744.9在审
发明人：陈学东;刘荣兴;张富翔;吴九林;曾理湛;姜伟 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2023-05-18 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： F16F6/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种高性能二维磁负刚度机构，属于减振领域，包括定子永磁体组、动子永磁体组、定子框架和动子框架，设定数量的定子永磁体和动子永磁体沿着x、y、z三个相互正交的方向进行三维阵列且交错布置，所有永磁体的励磁方向与z向平行，所有定子永磁体励磁方向相同且与所有动子永磁体励磁方向相反。z向相邻永磁体在x向和y向的排斥力表现为负刚度特性，且其绝对值随着位移的增大而减小，x向或y向相邻永磁体分别在x向或y向的吸引力表现为负刚度特性，且其绝对值随着位移的增大而增大。通过将这两种具有相反特性的负刚度并联，使得本发明提出的二维磁负刚度机构负刚度线性度高，结构紧凑，能同时实现两个维度的负刚度。
一种二维刚度机构以及应用

[发明专利]可补偿附加质量惯性力的零重力环境模拟装置及方法-CN202310564318.1在审
发明人：姜伟;陈辉;周睿;陈学东;吴九林 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2023-05-18 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：本发明公开一种可补偿附加质量惯性力的零重力环境模拟装置及方法，属于微低重力模拟试验领域，装置包括近零刚度支承组件、运动跟随组件、可调气浮平台组件和惯性力补偿组件。近零刚度支承组件和运动跟随组件实现垂向零重力模拟，气浮平台实现水平向零重力模拟，惯性力补偿组件包括惯性力补偿控制器和负载加速度传感器。惯性力补偿控制器与负载加速度传感器相连，负载加速度传感器负责实时监测负载设备x、y、z三个方向的加速度，并将该加速度的信号传递给惯性力补偿控制器，通过控制运动跟随组件和可调气浮平台组件，实现高保真的平台惯性力补偿。本发明装置和方法响应速度快，精度高，能够实现大行程内高保真的零重力模拟试验。
补偿附加质量惯性力重力环境模拟装置方法

[发明专利]一种三向准零刚度的磁浮隔振装置-CN202211346452.6在审
发明人：姜伟;高瑞齐;张富翔;陈学东;吴九林 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： F16F6/00 文献下载
摘要：本发明公开一种三向准零刚度的磁浮隔振装置，属于隔振领域，包括定子框架、动子框架、I型磁浮单元、II型磁浮单元和刚度补偿单元，I型磁浮单元由z向I型磁浮模块构成，Ⅱ型磁浮单元由水平正交的x向II型磁浮模块和y向II型磁浮模块构成，z向I型磁浮模块的z向为正刚度，沿水平的x、y方向为负刚度，x向II型磁浮模块和y向II型磁浮模块沿z方向均为负刚度，且分别沿水平x、y方向为正刚度，刚度补偿单元具有三向低刚度特性。通过匹配动子磁体和定子磁体，能使磁浮隔振装置在x、y和z方向的总刚度均接近零、且三向刚度总和为零的同时z方向承载力尽可能大。本发明的磁浮隔振装置具备三向准零刚度和垂向大承载特性，隔振效果好。
一种刚度磁浮隔振装置

[发明专利]一种刚度可调的紧凑型宽域高线性度磁负刚度装置-CN202111350520.1有效
发明人：陈学东;姜伟;车吉星;吴明凯;吴九林 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-11-15 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： F16F6/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种刚度可调的紧凑型宽域高线性度磁负刚度装置，属于减振领域，其包括定子框架、动子框架、磁负刚度部件、弹性导向部件和刚度调节部件，磁负刚度部件包括动子永磁体组件和定子永磁体组件，动子永磁体组件包括多个动子永磁体，定子永磁体组件包括多个动子永磁体，定子框架用于固定定子永磁体组件和弹性导向部件，动子框架用于固定动子永磁体组件，动子框架整体设置在定子框架包围的空间内，所有的定子永磁体和所有的动子永磁体均沿着两个相互正交的阵列方向呈二维阵列形式布置，弹性导向部件固定在定子框架上，刚度调节部件用于调节综合刚度。本发明的磁负刚度装置在相对较宽的振动行程内表现出高线性度、高幅值的负刚度特性。
一种刚度可调紧凑型宽域高线性度磁负装置

[发明专利]一种紧凑型宽域高线性度磁负刚度机构-CN202111138128.0有效
发明人：姜伟;吴明凯;车吉星;吴九林;陈学东 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-09-27 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： F16F13/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种紧凑型宽域高线性度磁负刚度机构，属于减振领域，其包括定子永磁体和动子永磁体，定子永磁体和动子永磁体均沿着两个相互正交的阵列方向呈二维阵列形式布置，两个相互正交的阵列方向为第一、第二阵列方向，所有定子永磁体的励磁方向均与第一阵列方向相同，且与所有动子永磁体的励磁方向相反，在同一个阵列方向上，定子永磁体与动子永磁体交替布置且间距相等，通过对动子永磁体和定子永磁体间吸引力和排斥力进行组合，使得定子永磁体与动子永磁体在第二阵列方向上的作用力呈现负刚度特性，该方向作为用于降低与外界所匹配的隔振器的刚度的方向。本发明的磁负刚度机构在相对较宽的振动行程内表现出高线性度、高幅值的负刚度特性。
一种紧凑型宽域高线性度磁负刚度机构

[发明专利]一种微低重力环境模拟方法及装置-CN202111350527.3在审
发明人：姜伟;周睿;吴九林;陈学东;周一帆;罗鑫皓 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-11-15 - 公布日： 2022-01-18 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种微低重力环境模拟方法及装置，属于微低重力模拟领域，其采用微低重力环境模拟装置实现，模拟装置包括被动支承单元和直线式动作器。模拟时，在地表重力环境中将待模拟的负载设备放置在顶板上，调整直线式作动器的发力大小为负载设备在目标微低重力环境下的重力，使被动支承单元承担负载设备的剩余重力；调节被动支承单元使被动支承单元的刚度为零；调节待模拟的负载设备的初始速度；解锁运动跟随组件，改变直线式作动器的出力状态、同时改变运动跟随组件以改变底板的运动状态，使得待模拟的负载设备具有目标微低重力环境下的加速度。本发明的模拟方法提高了模拟试验的精度。
一种重力环境模拟方法装置

[发明专利]一种包含组合型磁负刚度机构的近零刚度隔振系统-CN202110990144.6在审
发明人：姜伟;吴九林;陈学东;周一帆;吴明凯 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-08-26 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： F16F6/00 文献下载
摘要：本发明公开一种包含组合型磁负刚度机构的近零刚度隔振系统，涉及隔振领域，其包括底座、负载平台、正刚度单元和组合型磁负刚度单元，正刚度单元和组合型磁负刚度单元位于底座和负载平台之间，正刚度单元和组合型磁负刚度单元并联，正刚度单元包括正刚度特性的弹性元件，弹性元件设置在底座和负载平台之间，组合型磁负刚度单元包括至少一个斥力型磁负刚度机构和至少一个吸力型磁负刚度机构，斥力型磁负刚度机构和吸力型磁负刚度机构并联。本发明为组合型的结构设计，可方便调节和匹配斥力型与吸力型磁负刚度机构的参数，能大幅提升隔振系统有效工作范围和刚度线性度，在宽的工作区域内实现综合刚度近零且工作稳定的隔振效果。
一种包含组合型磁负刚度机构系统

[发明专利]一种放大负刚度系数的机构及由其构成的超低频减振器-CN201811407688.X有效
发明人：姜伟;陈学东;吴九林;戴鹏辉 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2018-11-23 - 公布日： 2020-02-21 - 主分类号： F16F15/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种放大负刚度系数的机构及由其构成的超低频减振器，属于减振领域。该机构由至少一个负刚度单元和至少一个刚度系数绝对值更大的正刚度单元串联构成，二者的另外两端分别用于与被减振体和基座连接。至少一个这种负刚度放大机构，与至少一个刚度系数合适、起主支撑作用的正刚度单元并联，置于被减振体和基座之间，构成一个超低频减振器。上述负刚度放大机构可使负刚度单元的振动位移按相应的倍数放大，从而使负刚度单元产生、经负刚度放大机构传递的作用力按同等倍数放大，负刚度放大机构与其中的负刚度单元相比，负刚度系数也按同等倍数放大。本发明可以较小的尺寸、重量和成本实现较高的负刚度系数和超低频减振。
一种放大刚度系数机构构成低频减振器

[发明专利]一种多维磁负刚度机构及其构成的多维磁负刚度减振系统-CN201811427114.9有效
发明人：姜伟;陈学东;戴鹏辉;吴九林 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2018-11-27 - 公布日： 2019-11-12 - 主分类号： F16F15/02 文献下载
摘要：本发明涉及减振领域，公开了一种多维磁负刚度机构及其构成的多维磁负刚度减振系统。该多维减振系统由正刚度机构、多维负刚度机构、浮动框架、被减振体和安装基座构成。其中，正刚度机构是传统的弹性元件，连接被减振体和安装基座，提供X向、Y向和Z向的支撑力和基本减振功能。多维负刚度机构由至少两个负刚度磁组构成，每个负刚度磁组可以提供一维或者二维的负刚度，通过至少两个负刚度磁组的串联，可以实现二维或者三维的负刚度效果，提升系统多个维度上的减振性能。本发明所提供的一种多维磁负刚度机构及由其构成的多维磁负刚度减振系统，利用多维磁负刚度机构，既实现了对被减振体的大承载力，又实现了多维高性能减振的功能。
多维负刚度机构减振系统减振体磁组正刚度机构安装基座二维减振大承载力弹性元件浮动框架减振功能减振性能提升系统传统的支撑力维度串联三维

[发明专利]一种高精度的传递函数采样方法-CN201710081416.4有效
发明人：陈学东;姜伟;吴九林 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2017-02-15 - 公布日： 2019-08-13 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明属于机械系统结构动力学振动计算与分析相关技术领域，其公开一种高精度的传递函数采样方法，所述传递函数采样方法包括以下步骤：(1)构建机械系统的动力学方程；(2)通过系统振动模态计算方法得到系统振动频率；(3)设置采样方式、采样带宽及采样点数以生成基础传递函数采样频率点序列；(4)提取处于传递函数分析带宽内的模态频率及设置每阶模态频率对应细化采样点数的总数目，以形成传递函数分析带宽内的模态频率对应的细化采样点序列；(5)将基础传递函数采样频率点序列与细化采样点序列合并以生成最终的传递函数采样频率点序列；(6)对最终的传递函数采样频率点序列进行传递函数数值计算以得到最终离散数据的传递函数图。
一种高精度传递函数采样方法

[发明专利]一种基于Simulink平台的刚柔耦合动力学建模方法-CN201710260407.1有效
发明人：陈学东;吴九林;姜伟;陆澄 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2017-04-20 - 公布日： 2019-07-19 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于Simulink平台的刚柔耦合动力学建模方法，其包括以下步骤：1)构建系统三维模型；2)对系统进行刚性部件子系统和柔性部件子系统的划分，并在Simulink平台上构建刚性部件子系统模型；3)对柔性部件进行模态分析输出模态分析结果；4)根据模态分析结果在Simulink平台上构建柔性部件子系统模型；5)连接刚性部件及柔性部件子系统模型，并施加载荷及约束，完成系统刚柔耦合模型构建。本发明可实现高效的柔性部件参数化、自动化建模以及柔性部件刚柔耦合效应的分析，为刚柔耦合系统的设计、分析与优化提供支撑。
一种基于 simulink 平台耦合动力学建模方法

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