【正文】 和耗散沖擊能量，即具有較強(qiáng)的非線性特性 。但按彈簧力增量與相對(duì)位移增量的比值性質(zhì)，又可以分為正剛度特性()、負(fù)剛度特性()和零剛度特性()。比例常數(shù)，為線性正剛度特性；是線性負(fù)剛度特性； 在沒有特殊說明的場(chǎng)合，線性彈簧是指正剛度彈簧，其固有頻率。彈簧在設(shè)備的靜載荷下，相應(yīng)的工作點(diǎn)為圖中A點(diǎn)；當(dāng)設(shè)備振動(dòng)時(shí)，工作點(diǎn)沿曲線BC段作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因?yàn)檎穹^大時(shí)，在每個(gè)振動(dòng)周期中剛度變化很大，固有頻率成為振幅的函數(shù)。但在恒加速度是運(yùn)載工具加速度變更方向時(shí)引起的離心加速度，在其作用下，彈簧受到的合力為，因此，對(duì)應(yīng)的剛度為，固有頻率為。 線性彈簧與非線性彈簧減振器的比較 恒加速度對(duì)工作點(diǎn)的影響 線性減振器非線性減振器 載荷變化范圍窄 載荷變化范圍寬 固有頻率隨著載荷增大而減小 載荷增加時(shí)固有頻率的變化范圍比線性系統(tǒng)的固有頻率變化范圍小或保持常數(shù) 固有頻率與振動(dòng)振幅無關(guān) 固有頻率隨著振動(dòng)振幅的變化而改變 固有頻率與恒加速度無關(guān) 固有頻率與恒加速度有關(guān) 在設(shè)備撞擊底部之前吸收較少的沖擊能量 在設(shè)備撞擊底部之前吸收較多的沖擊能量 在恒加速度作用下，設(shè)備撞擊底部的危險(xiǎn)性較大 在恒加速度作用下，設(shè)備撞擊底部的危險(xiǎn)性小4） 等頻彈簧當(dāng)設(shè)備重力發(fā)生變化時(shí)，為使非線性系統(tǒng)的固有頻率保持不變，則等頻彈簧應(yīng)滿足: （）對(duì)上式積分,得 即 （）式中是當(dāng)設(shè)備重量為時(shí)減振器所對(duì)應(yīng)的變形。由圓柱形彈簧剛度解析式中可知，平均直徑越小、圈數(shù)愈少則剛度愈大。使隔振器具有較低的固有頻率計(jì)算公式與硬特性彈簧相同。因此，要特別注意工作點(diǎn)的選擇和調(diào)節(jié)。它只能與正剛度彈簧組合使用，從而獲得工程所需的各類彈性特性。當(dāng)段)時(shí)稱為穩(wěn)定性(或正特性)準(zhǔn)零剛度彈簧；反之，當(dāng)段)時(shí)，稱為不穩(wěn)定性(或負(fù)特性)準(zhǔn)零剛度彈簧?，F(xiàn)以二個(gè)線性彈簧串并聯(lián)為例，說明剛度擬合技術(shù)的基本原理。限于版面限制，表中曲線僅給出了部分,部分是關(guān)于工作點(diǎn)的點(diǎn)對(duì)稱曲線。電子裝備必須在全壽命期內(nèi)經(jīng)受振動(dòng)，沖擊（含三維強(qiáng)沖擊），碰撞，核爆，風(fēng)激勵(lì)等力學(xué)環(huán)境的考驗(yàn)。金屬彈簧適用于靜態(tài)位移要求較大的減振器，當(dāng)工作應(yīng)力低于屈服應(yīng)力時(shí)，彈簧不會(huì)產(chǎn)生蠕變。在經(jīng)過共振動(dòng)區(qū)時(shí)，設(shè)備會(huì)產(chǎn)生過大的振幅，通常需要另加阻尼器。３．５．２ 無諧振峰隔振緩沖器（GWF）由設(shè)備質(zhì)量M、隔振器剛度K、干摩擦阻尼力組成的無峰隔振器。在結(jié)構(gòu)上，它采用幾組具有獨(dú)立彈性一阻尼特性組件，從而可以靈活地組裝成具有不同承載量、不同動(dòng)態(tài)特性的隔振器或阻尼器。螺旋簧［A5］的剛度kL確定了隔振器的三向剛度。組件B與底板［4］和上蓋［3］之間的摩擦力，確定了水平方向的阻尼特性。兩種簧片BC段的主要功能是限制最大的極限變形，保證螺旋簧［A5］不并圈，可避免沖擊載荷對(duì)它的有害影響（不發(fā)生蠕變）。由于無峰隔振器動(dòng)態(tài)特性設(shè)計(jì)遵循了隔振緩沖隔離系統(tǒng)期望動(dòng)態(tài)特性的設(shè)計(jì)要求，因此，具有較好的隔振緩沖效果。用于顯控臺(tái)、機(jī)柜的背架式隔振系統(tǒng)，為了使垂向解耦，背架隔振器的垂向剛度應(yīng)為零；為了降低水平方向耦聯(lián)振動(dòng)，其自由狀態(tài)時(shí)的水平剛度應(yīng)在水平面內(nèi)關(guān)於原點(diǎn)對(duì)稱。為此，承載隔振器通常不宜作為背架隔振器。當(dāng)兩臺(tái)電子設(shè)備的重量相等時(shí)，它們可選用相同的底部隔振器，當(dāng)它們的重心高度不同或背架隔振器的安裝位置不同時(shí)，則可選用不同剛度特性的背架隔振器與之相匹配。其工作原理其一是:通過改變上下網(wǎng)墊的裝填量及其體密度來實(shí)現(xiàn)水平剛度連續(xù)可調(diào)的有利于與其共使用的GWF型隔振器相匹配；其二是:通過改變蝶形簧與構(gòu)件間的摩擦力實(shí)現(xiàn)阻尼連續(xù)可調(diào)；其三是:連接桿與中心采用球鉸，使設(shè)備可以有10任意方向的角位移。用戶在訂貨時(shí)應(yīng)說明設(shè)備是否進(jìn)行三維強(qiáng)沖擊。各支點(diǎn)實(shí)際載荷（Kg）M1=40M2=50M3=90M4=110隔振器型號(hào)GMF35HGMF50HGMF80HGMF100H實(shí)際固有頻率fnS(Hz)，在掃頻頻率。３．５．６　質(zhì)心位置簡(jiǎn)易測(cè)定方法電子設(shè)備由離散質(zhì)量組成，精確計(jì)算出質(zhì)心位置，較為繁雜，現(xiàn)介紹一種簡(jiǎn)易測(cè)定方法供用戶參考。將千斤頂支承在2，3螺釘孔中心連線中間附近位置（）。（如圖 中B點(diǎn)）。設(shè)備抬高h(yuǎn)后，1，4支點(diǎn)的重量。 36 / 36。 （） 　　　　 ，有 （ a） （ b） 整理后有 （ c）將機(jī)柜轉(zhuǎn)90176。將W1W對(duì)3支承點(diǎn)取矩：則有 ① 將W12，② 確定各支承點(diǎn)實(shí)際載荷將WW2對(duì)C取矩，且W2＝W12－W1時(shí)，有 （）③ 求設(shè)備水平放置時(shí)，1，4支點(diǎn)重量為W14，質(zhì)心高度為ez。抬升千斤頂h高度，測(cè)出。a) 測(cè)量方法和步驟：① 先用兩根角鐵置于磅秤上，放上設(shè)備，稱出設(shè)備總重量W。后各隔振器均已進(jìn)入隔振區(qū)，固有頻率fnS差異的影響較小，系統(tǒng)很穩(wěn)定。這四種規(guī)格的無峰隔振器，可組成低耦合隔振系統(tǒng)（設(shè)備重量在112Kg~500Kg）。當(dāng)艦載設(shè)備需進(jìn)行三維強(qiáng)沖擊試驗(yàn)（即模擬艦艇縱搖30℃，橫搖30，使設(shè)備重量偏向某一個(gè)隔振器）時(shí)，應(yīng)選用海用強(qiáng)沖擊型GWF80HQ型。當(dāng)有偏心時(shí)，按底部（承載）最重的GWF型選型,。GBJ型背架隔振器是水平剛度和阻尼可調(diào)、專門與GWF型匹配使用的專用背架隔振器。（b）在沖擊時(shí)，應(yīng)能吸收和耗散沖擊能量，即具有較強(qiáng)的非線性特性。其低固有頻率（）、寬范圍承載能力的系列產(chǎn)品，以及靈活的模塊化組合，給用戶選用帶來極大方便。此時(shí)，對(duì)不同承載能力的隔振器配裝不同數(shù)量的a組，b組彈簧片，即可獲得不同的阻尼和緩沖特性。b為阻尼緩沖簧（變典率簧片），在OA區(qū)間，它不與帽蓋［A2］接觸，工作區(qū)間為AB段。旋轉(zhuǎn)外殼上蓋［3］使上錐環(huán)［B1］錐面壓緊（或松開）開口內(nèi)錐環(huán)［B2］、可改變簧片［B3］與帽蓋間的正壓力，從而對(duì)阻尼特性進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)干擾頻率時(shí)，如果干摩擦阻尼力無法克服慣性力隔振器啟動(dòng)并開始隔振，從而實(shí)現(xiàn)了隔振傳遞率的無諧振峰傳遞率特性（） 無諧振峰傳遞率曲線無諧振峰隔振緩沖器（以下簡(jiǎn)稱無峰隔振器）是金屬干摩擦隔振器（SJ2608－85）GM型的改進(jìn)型產(chǎn)品，是由季馨教授研制開發(fā)的新產(chǎn)品。金屬彈簧種類很多，如圓柱形彈簧、圓錐形彈簧、盤形彈簧等，其中圓柱形彈簧應(yīng)用最廣。因此，應(yīng)有卸荷和限位裝置，以確保動(dòng)態(tài)應(yīng)力不超過彈性極限。３．５．１ 金屬隔振器彈性特性和阻尼特性主要由金屬構(gòu)件確定的隔振器，稱為金屬隔振器，其特點(diǎn)如下：a) 對(duì)環(huán)境條件反應(yīng)不敏感，可在油污，高、低溫惡劣環(huán)境下工作，不易老化，性能穩(wěn)定。 串聯(lián)彈簧的擬合剛度 ，正負(fù)剛度彈簧串聯(lián)后（如表中（c）情況），其擬合彈性的穩(wěn)定性與的性質(zhì)和最大變形有關(guān)。在時(shí)，對(duì)應(yīng)的彈簧力有，三種情況，但這一區(qū)別并不影響并聯(lián)擬合剛度是的斜率和彈性特性的性質(zhì)，唯有工作點(diǎn)和承載能力有所區(qū)別，故不再詳細(xì)討論。8) 剛度擬合技術(shù)簡(jiǎn)介 當(dāng)單一的彈簧特性(硬特性、軟特性或線性特性)不能滿足振動(dòng)沖擊隔離系統(tǒng)的彈性要求時(shí)，可采用具有不同特性的彈簧進(jìn)行串、并聯(lián)的剛度擬合技術(shù)，來獲得所要求的彈性特性曲線。由于的微小變化將引起的很大變化，零剛度彈簧是非穩(wěn)定性彈簧。其彈性曲線的斜率0，即當(dāng)變形量增大()，彈簧力反而減小()。 特別需要強(qiáng)調(diào)的是，當(dāng)工作點(diǎn)選在A點(diǎn)時(shí)，軟特性彈簧并不能儲(chǔ)存較多的沖擊能量，沖擊時(shí)，必須采用附加緩沖裝置。 等頻減振器彈簧 軟特性彈簧 5） 軟特性彈簧的固有頻率 。因?yàn)椴槐鼐_地根據(jù)載荷選擇減振器，也不需要精確地決定其安裝位置，只要設(shè)備載荷在等頻減振器的額定載荷范圍內(nèi)就可正常工作。對(duì)非線性隔振系統(tǒng)來說，在考慮恒加速度影響時(shí)，只要在彈簧特性曲線上找到相應(yīng)的工作點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)就能求得相應(yīng)的固有頻率。恒加速度使彈簧除了受到設(shè)備的重力以外，還要受到慣性力的作用，這將引起工作點(diǎn)位置的改變，對(duì)線性彈簧來說，工作點(diǎn)雖然變了，但剛度仍然不變，因此固有頻率不變。由圖可知，不同工作點(diǎn)曲線的斜率是不同的，亦即對(duì)應(yīng)的剛度是不同的，這就是說，k 不是常數(shù)。金屬圓錐彈簧具有硬特性，空氣彈簧具有軟特性的非線性特點(diǎn)?？倓偠刃∮诹愕呢?fù)剛度隔振器和總剛度近似為零的準(zhǔn)零剛度隔振器，必須與正剛度隔振器共同使用，使隔振系統(tǒng)的總剛度為正值，否則隔振系統(tǒng)是非穩(wěn)定系統(tǒng)。為此，承載隔振器通常不宜作為背架隔振器。另外，艦載電子設(shè)備機(jī)柜、顯控臺(tái)在實(shí)際工作中總受到振動(dòng)和沖擊兩類載荷作用，隔振緩沖系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性必須滿足隔振、緩沖、解耦等動(dòng)態(tài)特性要求，故背架隔振器必須具有非線性特性。但實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，加裝背架隔振器后，因與底部隔振器不匹配，引起的耦合振動(dòng)反而非常有害，甚至使得垂直振動(dòng)無法解耦。 質(zhì)心c偏離支承平面幾何形心當(dāng)10%時(shí),就可以將隔振器的實(shí)際支承剛度中心自幾何形心向質(zhì)心c逼近,從而達(dá)到解耦設(shè)計(jì)的目的。當(dāng)質(zhì)心c偏離幾何形的O有和時(shí)都不相同。同時(shí)還應(yīng)選擇蠕變量相等或相近的隔振器，使其下沉量相近，以保持設(shè)備平衡。橡膠等高分子材料制成的隔振器，受設(shè)備自重及外激勵(lì)作用，蠕變量往往超過2mm,有時(shí)會(huì)超過5—6mm。其工程對(duì)策是外形尺寸規(guī)范化、彈簧和阻尼元件模塊化和結(jié)構(gòu)零件通用化。 c．可靠性要求和高性能價(jià)格比要求 隔振器自身抗沖擊、抗振動(dòng)強(qiáng)度應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電子設(shè)備的振動(dòng)沖擊環(huán)境條件嚴(yán)酷度，并且，必須長期可靠地工作。5) 其它要求 外形和剛度相同的隔振器,在實(shí)際承載量不相同時(shí)，機(jī)柜會(huì)發(fā)生傾斜。