为降低负刚度结构刚度值的非线性程度,提高在整个振动位移范围内负刚度值的稳定性,扩大负刚度结构的可用振动位移范围,设计了一种基于磁斥力的负刚度结构设计,并给出确定其结构参数的具体方法。为此建立了新型负刚度结构的模型,确定需要设计的结构参数。分析刚度曲线的变化选择结构参数具体数值,使该结构的负刚度值满足要求。仿真结果表明,在相对较大的振动位移内,优化后的负刚度结构的刚度值非线性大幅降低,稳定性相较基于磁斥力的三磁体负刚度结构有大幅提升,达到了预期目的,可以为负刚度结构在各方面的设计和应用提供一定的理论参考。

提出具有负刚度特性的欧拉屈曲梁结构并分析其静态特性,将负刚度机构和线性隔振器并联使用,设计准零刚度隔振器。如果隔振器的载荷选用得当,系统将在零刚度点平衡,若载荷发生改变,系统平衡点将偏离零刚度点。考虑载荷的影响,对零刚度隔振器进行动态建模,并采用谐波平衡法求解准零刚度隔振器的响应。定义准零刚度隔振器平衡点不在刚度零点时系统的力传递率,分析激励幅值和载荷对隔振器性能的影响并和线性隔振器的性能进行比较。结果表明,所设计的零刚度隔振器具有低频隔振效果,其响应和隔振性能受到激励幅值和载荷的影响,可以使系统的特性从单纯的渐硬刚度向渐软刚度以及渐软-渐硬刚度混合的特性改变,并显著改变系统的传递性能。

通过并联具有负刚度特性的刀口支撑滑动梁和正刚度的线性弹簧，设计了全新型的超低频非线性隔振系统。分析了系统的静态力学特性，给出了系统的力一位移关系以及刚度曲线，系统的非线性特性明显。求取了系统具有近似动态零刚度时的参数配置并结合实际应用选定了系统工作平衡点。建立了系统的非线性动力学方程，在对方程进行简化后，采用谐波平衡法求解了Helmhohz—Duffing方程的响应，分析了系统的频响特性，得出了在激励幅值较小的激励下系统具有渐软特性，而激励幅值增大后系统会出现二次跳变，即先表现为软特性后表现为硬特性。对此种新型隔振器的设计提供了理论指导。

材料、构件及结构的力．变位关系非线性全过程曲线有限元数值模拟中，极限强度和其后的软化下降段模拟一直是未得到较好解决的难题。位移增量控制法可以方便跨越力．变位关系中的极值点，因此它常被用于求解材料、构件及结构包含极限强度后软化下降段的力．变位关系非线性全过程曲线。但是，传统的位移增量控制法需要重新排列有限元方程的刚度矩阵，并存在求解非对称和非带状系数方程的问题，因而限制了其推广应用。该文提出了求解材料、构件及结构的力．变位关系非线性全过程曲线的一种新的位移增量控制方法，该方法通过修改刚度矩阵中相关对角系数的方式，将边界和力作用点的控制位移条件隐含到有限元方程中，从而可以采用有限元荷载控制方法同样的方式进行求解，保证了有限元方程系数矩阵在求解过程中的对称性和带...

隔离动力传动系统运行过程中伴随着的低频扭转振动一直是工程实践中的难题。并联扭转减振器通过在传统扭转减振器中并联-负刚度机构，能够实现减振器扭转刚度的降低，进而能隔离低频振动。对影响并联扭转减振刚度特性的主要因素（负刚度机构中的弹簧预压缩量、刚度比）进行了分析。与周向长弧形弹簧式双质量飞轮（DMF-CS）的第一级刚度进行对比，对正负刚度并联扭转减振器的刚度进行了设计。针对所设计的减振器扭转刚度，对扭转减振器的转矩承裁特性进行了分析，得到了扭转减振器最大承载力矩特性。