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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
Jianchun Li (University of Technology Sydney) Huan Li (University of Technology Sydney) Yang Yu (University of Technology Sydney) Yancheng Li (University of Technology Sydney)
저널정보
국제구조공학회 Smart Structures and Systems, An International Journal Smart Structures and Systems, An International Journal Vol.27 No.3
발행연도
2021.1
수록면
525 - 536 (12page)

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To isolate vibration at a low-frequency range and at the same time to provide sufficient loading support to the isolated structure impose a challenge in vibration isolation. Quasi-zero stiffness (QZS) vibration isolator, as a potential solution to the challenge, has been widely investigated due to its unique property of high-static & low-dynamic stiffness. This paper provides an in-depth analysis and potential optimization of a typical QZS vibration isolator to illustrate the complexity and importance of design optimization. By carefully examining the governing fundamentals of the QZS vibration isolator, a simplified approximation of force and stiffness relationship is derived to enable the characteristic analysis of the QZS vibration isolator. The explicit formulae of the amplitude-frequency response (AFR) and transmissibility of the QZS vibration isolator are obtained by employing the Harmonic Balance Method. The transmissibility curves under force excitation with different values of nonlinear coefficient, damping ratio, and amplitude of excitation are further investigated. As the result, an optimization of the structural parameter has been demonstrated using a comprehensive objective function with considering multiple dynamic characteristic parameters simultaneously. Finally, the genetic algorithm (GA) is adopted to minimise the objective function to obtain the optimal stiffness ratios under different conditions. General recommendations are provided and discussed in the end.
#quasi-zero stiffness #vibration isolation #dynamic characteristics optimization #genetic algorithm

목차

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참고문헌 (40)

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Arash Bahar / 2018 / Seismic protection of smart base-isolated structures using negative stiffness device and regulated damping / Smart Structures and Systems, An International Journal 21(3):359~371 dbpia M.J. Brennan / 2008 / On the jump-up and jump-down frequencies of the Duffing oscillator / Journal of Sound and Vibration 318(4-5):1250~1261 Crossref A. Carrella / 2007 / Optimisation of a Quasi-Zero-Stiffness Isolator / Journal of Mechanical Science and Technology 21(6):946~949 google schola A. Carrella / 2007 / Static analysis of a passive vibration isolator with quasi-zero-stiffness characteristic / Journal of Sound and Vibration 301(3-5):678~689 Crossref A. Carrella / 2008 / On the design of a high-static–low-dynamic stiffness isolator using linear mechanical springs and magnets / Journal of Sound and Vibration 315(3):712~720 Crossref

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