Page 40 - 《振动工程学报》2026年第3期

640 振 动 工 程 学 报 第 39 卷

性能明显提升。而本文在建模中并未考虑扭转振
动，因此数值仿真中的传递率曲线并未出现下凹现
象。之后的研究中将考虑扭转振动对隔振系统的影
响，进一步提升模型的准确性。
当激励幅值为 2 mm 时，不同负载质量下 KOM
隔振器传递率的试验结果如图 17 所示。在不同负
载下，KOM 隔振器均有较好的减振性能。

图 15 试验装置照片
Fig. 15 Photograph of experiment setup

3. 3 试验结果

当 负 载 质 量 为 0.227 kg 时 ，不 同 激 励 幅 值 下
KOM 隔 振 器 传 递 率 的 试 验 结 果 如 图 16 所 示 。 首
先，在不同激励幅值下，隔振器的隔振性能并未发生
显著的变化，表明其非线性较弱。其次，图中并未有
明显的低频峰值，这是由于隔振器的峰值频率低于
图 17 不同 m 条件下 KOM 隔振器试验传递率曲线
测试系统所能测得的频率。由于系统近似线性，可
Fig. 17 Experimental transmissibility curves of the KOM
通过起始隔振频率进行估算。系统的起始隔振频率 vibration isolator with different m
为 4.09 Hz，故其固有频率约为 4.09 2 = 2.89 Hz。
因此，所设计的隔振器的固有频率具有较低的起始
频率，在不同激励幅值下具有良好的隔振性能。表 4 结 论
明 KOM 隔振器具有较宽的准零刚度区间以及较弱
的非线性特性。 提出了一种基于 KOM 的一体式隔振器，该隔
振器由两个 KOM 镜像对称安装构成。研究了各结
构 参 数 对 KOM 隔 振 器 力 学 性 能 的 影 响 ，建 立 了
KOM 隔振器的理论模型，借助化学雕蚀的方法制
备了隔振器，通过理论计算与试验验证的方式研究
了 KOM 隔振器的隔振性能。结果表明：
（1）增大折痕 AC 与折痕 AB 之间的夹角 β 0、增
大折痕 AC 的长度 a ˉ 0 和增大三角形 ABC 与底面的
夹角 θ 0，可获得更宽的准零刚度区域与工作区间，但
会降低结构的承载能力。因此，在实际应用中应选
择合适的几何参数。
图 16 不同 x b 条件下 KOM 隔振器试验传递率曲线
（2）随 着 折 痕 AC 与 折 痕 AB 之 间 的 夹 角 β 0 增
Fig. 16 Experimental transmissibility curves of the KOM
大、折痕 AC 的长度 a 0 增大、三角形 ABC 与底面的
vibration isolator with different x b
夹角 θ 0 增大，共振频率与共振峰值均逐渐降低，隔
通过试验估算得到的峰值频率约为 2.89 Hz，仿 振起始频率可低至 4.09 Hz，同时非线性现象减弱，
真（如图 12 蓝色虚线所示）得到的为 2.84 Hz，二者 有利于结构的稳定与隔振性能的提高。
相差不大。试验中的峰值响应为 20 dB，而仿真中 （3）KOM 隔振器在大激励幅值与小阻尼的情
的峰值响应约为 40 dB，二者的差距主要与阻尼有 况下出现刚度硬化现象，而系统中的阻尼可以消除
关，建模中将阻尼统一设置为简单的黏性阻尼，而实 刚度硬化现象并降低峰值传递率，但过大的阻尼会
际却存在摩擦阻尼、材料阻尼等多种阻尼耦合的现 导致隔振效果变差。
象。此外，可以看到在［11， 17］ Hz 的区间内，传递 KOM 隔振器虽具有较好的低频减振性能，但
率数值出现了明显的下凹现象，该区间内能观察到 结构整体负载较低，并且结构的阻尼会对隔振的效
较为明显的扭转振动，即竖直方向上的振动能量有 果产生影响。后续将对结构进行优化，并对 KOM
一部分转化为扭转振动能量，致使竖直方向的隔振 隔振器的阻尼调控方法进行研究。