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申请/专利权人：中南大学

摘要：本发明涉及减振降噪技术领域，公开了一种负刚度超结构梁的全带隙调控方法及负刚度超结构梁，方法包括：获取主体结构的第一质量、惯性放大结构的第二质量、局域共振结构的第三质量、主弹簧的第一刚度、水平弹簧的第二刚度以及竖直弹簧的第三刚度；基于第一质量、第二质量、第三质量、第一刚度、第二刚度以及第三刚度构建负刚度超结构梁中与位移相关的动力学方程；基于动力学方程将位移视为谐波形式运动构建色散关系方程，并根据色散关系方程得到负刚度超结构梁中带隙的上边界、下边界和截止频率；对上边界、下边界和截止频率进行参数分析，得到负刚度超结构梁全频域减振的结构参数；本发明解决了现有的带隙调控方式存在作用频段窄，无法适应复杂环境下多变激励的问题。

主权项：1.一种负刚度超结构梁的全带隙调控方法，应用于一种负刚度超结构梁，所述负刚度超结构梁包括：N个单胞结构，N为正整数，每个单胞结构之间通过主弹簧相互连接，所述单胞结构包括：主体结构、与主体结构通过连杆连接的两个惯性放大结构，以及设置于两个竖直弹簧之间通过水平弹簧连接的局域共振结构，其特征在于，所述方法包括：获取主体结构的第一质量、惯性放大结构的第二质量、局域共振结构的第三质量、主弹簧的第一刚度、水平弹簧的第二刚度以及竖直弹簧的第三刚度；基于所述第一质量、所述第二质量、所述第三质量、所述第一刚度、所述第二刚度以及所述第三刚度构建负刚度超结构梁中与位移相关的动力学方程；基于所述动力学方程将位移视为谐波形式运动构建色散关系方程，并根据色散关系方程得到负刚度超结构梁中带隙的上边界、下边界和截止频率；对所述上边界、所述下边界和所述截止频率进行参数分析，得到负刚度超结构梁全频域减振的结构参数，从而根据负刚度超结构梁全频域减振的结构参数对负刚度超结构梁进行设计；基于所述第一质量、所述第二质量、所述第三质量、所述第一刚度、所述第二刚度以及所述第三刚度构建负刚度超结构梁中与位移相关的动力学方程，包括：通过集中质量法和拉格朗日方程基于所述第一质量、所述第二质量、所述第三质量、所述第一刚度、所述第二刚度以及所述第三刚度构建负刚度超结构梁中与位移相关的动力学方程，其中，动力学方程表达式如下所示： 式中，M、m1和m2分别为第一质量、第二质量和第三质量，K、k1和kn分别代表第一刚度、第二刚度和第三刚度，uj为第j个主体结构的位移，t为时间，γ为连杆机构水平夹角的正切函数，vj为第j个局域共振体的位移，d表示位移的微分，表示负刚度超结构梁第j个局域共振体的振动加速度。

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