[发明专利]一种基于多层介电弹性体膜的可变刚度隔振器

摘要

本发明公开了一种基于多层介电弹性体膜的可变刚度隔振器，该隔振器包括多层介电弹性体膜弹簧、多个环形磁铁；多层介电弹性体膜弹簧采用多层介电弹性体膜、多层导电电极相叠加的方式，且相邻导电电极的极性相反；该隔振器利用相互吸引的环形磁铁产生的非线性恢复力以实现非线性负刚度，通过改变施加在多层介电弹性体膜弹簧的导电电极上的驱动电压，使多层介电弹性体膜弹簧所提供与之相匹配的正刚度，正负刚度的组合实现工作位置附近的准零刚度，有效地降低隔振系统的固有频率；由于多层介电弹性体膜弹簧提供电压调控的正刚度，克服了单层介电弹性体膜调控刚度能力有限的缺点，大大提高了刚度可调控的范围，实现刚度的调控。

主权项

1.一种基于多层介电弹性体膜的可变刚度隔振器，其特征在于，所述可变刚度隔振器包括：多层介电弹性体膜弹簧、设置在所述多层介电弹性体膜弹簧的中心腔体内的中端环形磁铁、设置在所述多层介电弹性体膜弹簧的中心腔体上端的中端环形磁铁盖板、设置在所述多层介电弹性体膜弹簧的中心腔体下端的中端环形磁铁底板、两端带有螺纹段的导向轴；所述导向轴的一端通过螺纹与质量块连接；所述导向轴的中间部分轴向嵌套线性轴承以限制所述导向轴水平方向的运动；所述线性轴承的外部设置上端环形磁铁固定架；所述上端环形磁铁固定架与所述线性轴承之间形成的腔体中放置有上端环形磁铁；所述上端环形磁铁固定架的顶部开口处设置与所述上端环形磁铁固定架相匹配的上端环形磁铁盖板；所述导向轴的另一端螺纹段依次穿过所述上端环形磁铁固定架、所述中端环形磁铁盖板的螺纹孔、所述中端环形磁铁的螺纹孔，固定在所述中端环形磁铁底板的螺纹孔内；所述多层介电弹性体膜弹簧的外绝缘固定框架上下设置上支撑架和下支撑架，并通过第一内六角圆柱头螺栓、与所述第一内六角圆柱头螺栓相配合的螺母将所述外绝缘固定框架、所述上支撑架以及所述下支撑架固定在一起；所述上支撑架的上端侧面通过第一内六角圆柱头螺钉与所述上端环形磁铁固定架固连；在所述中端环形磁铁底板下方设置下端环形磁铁固定架；所述下端环形磁铁固定架通过第二内六角圆柱头螺钉与所述下支撑架的下端侧面固连；所述下端环形磁铁固定架的底部开口处设置下端环形磁铁底板，并通过第三内六角圆柱头螺钉将所述下端环形磁铁固定架和所述下端环形磁铁底板固定在一起，且在所述下端环形磁铁固定架与所述下端环形磁铁底板之间形成的腔体中放置有下端环形磁铁；所述中端环形磁铁的磁极极性与所述上端环形磁铁的磁极极性相反，所述中端环形磁铁的磁极极性与所述下端环形磁铁的磁极极性相反，且所述中端环形磁铁、所述上端环形磁铁以及所述下端环形磁铁构成磁负刚度机构；其中，所述多层介电弹性体膜弹簧的中间为凯夫拉纤维夹芯，所述多层介电弹性体膜弹簧的绝缘固定框架由所述外绝缘固定框架和内绝缘固定框架组成；在所述凯夫拉纤维夹芯层的上下均设置多个且数量相同的叠层结构，并通过所述外绝缘固定框架和所述内绝缘固定框将所述凯夫拉纤维夹芯、多个所述叠层结构压紧固定；所述叠层结构从上至下 依次包括第一导电电极、介电弹性体膜片以及第二导电电极，且所述第一导电电极和所述第二导电电极的极性相反并呈十字形分布。