申请/专利权人：江苏大学

申请日：2021-12-06

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN114312513B

主分类号：B60N2/52

分类号：B60N2/52;B60N2/54

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.04.29#实质审查的生效;2022.04.12#公开

摘要：本发明公开了一种机械记忆元件，包括菱形框架以及至少一个线性元件；所述所述菱形框架由四根长度相同的刚性杆依次首尾铰接而成，包括上、下、左、右四个铰接点；每个所述线性元件一端与左铰接点铰接，另一端与右铰接点铰接，菱形框架的上下铰接点连接外部；由于具有初始位移依赖控制策略的特点，机械记忆元件的惯质系数、弹性系数和阻尼系数随着初始位移的变化而改变，从而可以用于提高整个机械振动系统的自适应性；应用于座椅悬架系统后，改善了座椅加速度均方根值，车身加速度、悬架动行程和轮胎动载荷均方根值也有不同幅度的改善，有效提升了车辆的乘坐舒适性。

主权项：1.一种机械记忆元件，其特征在于：包括菱形框架以及至少一个线性元件；所述所述菱形框架由四根长度相同的刚性杆依次首尾铰接而成，包括上、下、左、右四个铰接点；每个所述线性元件一端与左铰接点铰接，另一端与右铰接点铰接，菱形框架的上、下铰接点连接外部；菱形框架下铰接点作为基点，上铰接点作为受力点，施加作用力F前后的状态分别定义为初始状态和静平衡状态，右下方铰接杆与下方水平面的初始夹角为θ，夹角的变化量为φ；定义模型中坐标原点位于装置的惯性质量中点，垂直向上为x轴正方向，水平向右为y轴正方向；根据力学模型，得到系统的运动微分方程： 式中：b为定惯容系数，y1为刚性杆左铰接点的水平位移，y2为刚性杆右铰接点的水平位移，和分别为刚性杆左、右铰接点的加速度；根据菱形框架的几何关系，得到： 其中，x为受力后整个装置竖直方向上的位移，和分别为受力后整个装置竖直方向上的速度和加速度；假设含菱形框架惯容器装置所受外激励力为Fb0＝F0+F1cosωt；其中，F0为惯容激励力幅值，F1为寄生阻尼激励力幅值，ω为激励频率；将式1.2和外激励力代入式1.1，得到： 其中： 考虑上述函数在x＝0处连续性，在零平衡位置采用三阶泰勒级数展开，得到： 将装置所受外激励力Fb0等效为惯性力和阻尼力的叠加，那么式1.3可改写为：Fb0＝Fb+Fc1.5其中，Fb为惯容力，Fc为阻尼力，设: 机械记忆元件根据位移激励的初始值x0，根据式1.6自动将的惯质系数分别调整为b1,b2,…,bn；假设一个传统的惯容器产生的惯性力为f，其两端点的相对加速度为a；那么该惯容器通常可由f-a平面上的代数关系进行定义，即f＝b0·a1.7式中：b0为传统惯容器的惯质系数；将式1.7在时域积分，得到： 式中：P0为动量，v为传统惯容器两端的速度；液力忆惯容器不能在f-a平面或p-v平面上进行定义，即该元件不能由以下定义，P＝Bx·v＝b·αx·v1.9对式1.9进行时域上积分，得到： 式中，δ为动量P在时域上的积分；对式1.9两边求导，得出含菱形框架惯容器装置的惯性力为： 其中， 将第一项定义为惯性力的惯性项，记作Fα；第二项为惯性力的阻尼项，记作Fβ；从式1.11可知，惯性力Fb由惯性项Fα和阻尼项Fβ构成，结合式1.5可推出X形装置所受阻尼力Fc为： 将式1.31.4及1.11代入式1.12可得: 其中，cx，v定义为装置所受阻尼力的阻尼系数，且 根据式1.13可以看出，装置的阻尼系数是其两端点间相对位移和相对速度的函数，说明装置也是与位移、速度相关的非线性阻尼。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 江苏大学 一种机械记忆元件及其应用

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