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本發(fā)明提供了一種彈簧阻尼協(xié)同隔減振／震裝置，包括上鋼板和下鋼板、夾裝于鋼板之間的螺旋彈簧、置于螺旋彈簧中的倒刺型粘彈性圓筒阻尼器，倒刺型粘彈性圓筒阻尼器包括與上鋼板固定的上內(nèi)套筒、同軸套裝的下內(nèi)套筒和下外套筒、夾置于下內(nèi)套筒和下外套筒之間的粘彈性阻尼層、沿截面卡箍于下內(nèi)套筒中的位置控制板，上內(nèi)套筒的外徑小于下內(nèi)套筒的內(nèi)徑，且上內(nèi)套筒的底端內(nèi)周設(shè)有斜上伸出的上置倒刺，下內(nèi)套筒的頂端外周設(shè)有斜下伸出的下置倒刺，當(dāng)上內(nèi)套筒向下內(nèi)套筒中滑動(dòng)后，上、下置倒刺咬合鎖定，內(nèi)套筒的底面抵靠于位置控制板上。本發(fā)明設(shè)計(jì)了適于豎向承重結(jié)構(gòu)承受豎向激勵(lì)的完整彈簧阻尼協(xié)同工作系統(tǒng)，解決了系統(tǒng)低阻尼問(wèn)題，發(fā)揮優(yōu)異的隔振、減振作用。

本發(fā)明公開(kāi)了一種六自由度主動(dòng)隔振裝置，具有六自由度隔振 和定位功能。該裝置包括下平臺(tái)、上平臺(tái)和六條支腿；六條支腿分別 通過(guò)固定塊與上平臺(tái)及下平臺(tái)連接，構(gòu)成史都華并聯(lián)機(jī)構(gòu)；在下平臺(tái) 上的三個(gè)固定塊的位置形成等邊三角形，在上平臺(tái)上的三個(gè)固定塊的 位置也形成等邊三角形，六條支腿結(jié)構(gòu)相同，相鄰的兩支腿互相垂直； 各支腿均包括主動(dòng)執(zhí)行器和空氣彈簧，主動(dòng)執(zhí)行器與空氣彈簧形成并 聯(lián)結(jié)構(gòu)，其中空氣彈簧作為被動(dòng)隔振部件。本發(fā)明采用主動(dòng)和被動(dòng)隔 振組合方式，可實(shí)現(xiàn)超低頻的固有頻率，能對(duì)超過(guò)固有頻率的振動(dòng)進(jìn) 行有效的隔離；能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)六個(gè)自由度振動(dòng)的良好衰減，能夠?qū)崿F(xiàn)六 自由度的精確定位。 

近年來(lái)，由于低頻振動(dòng)造成的坐骨神經(jīng)痛、腰痛、頸椎病、消化系統(tǒng)疾病及心血管系統(tǒng)疾病等，已成為車輛和工程機(jī)械駕駛?cè)藛T常患的駕駛疾病；同時(shí)，振動(dòng)導(dǎo)致的駕駛疲勞所引發(fā)的疾病和交通事故，正在慢慢地侵蝕著人們的健康和生命。 山東理工大學(xué)汽車懸架研究所突破了低頻隔振座椅系統(tǒng)的理論和技術(shù)瓶頸，基于系統(tǒng)工程理論發(fā)明了一種低頻隔振座椅，并根據(jù)低頻隔振理論及非線性動(dòng)力學(xué)理論推導(dǎo)了座椅系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方程，運(yùn)用系統(tǒng)穩(wěn)定性理論并結(jié)合懸架設(shè)計(jì)理論推導(dǎo)了座椅懸置系統(tǒng)穩(wěn)定所需要的最佳剛度和最佳阻尼的解析式。前期研究利用Adams軟件建立了座椅的虛擬樣機(jī)，仿真試驗(yàn)證明了該低頻隔振座椅系統(tǒng)具有更優(yōu)良的綜合隔振性能：在保證振動(dòng)位移行程的前提下，與智能可控懸架相比，隔振效果相當(dāng)，但無(wú)需控制且成本低廉；與傳統(tǒng)機(jī)械式座椅相比，隔振率可提高50%以上，成本僅需增加50元；與空氣懸置座椅系統(tǒng)相比，隔振率可提高20%以上，其固有頻率更低（低頻座椅0.5Hz以下，空氣懸置座椅1Hz以上）。

本發(fā)明涉及一種三自由度減振座椅，屬于汽車零件產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的技術(shù)領(lǐng)域。它 由靠背、座面架、支腿、人字形連接板、弧形連桿、銷軸、減振模塊和底板組成，其中減振 模塊由導(dǎo)向軸、連接導(dǎo)向座、彈簧和阻尼器組成，靠背與座面架固連，座面架下方固定有三 條支腿，每條支腿的下端與弧形連桿相連接，弧形連桿的另一端與減振模塊相連接。減振模 塊包括一個(gè)兩自由度減振模塊和兩個(gè)單自由度減振模塊，兩自由度減振模塊與前面的支腿相 連接，單自由度減振模塊和后面的兩個(gè)支腿相連接，三個(gè)減振模塊呈三角形固定在底板上。 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)座椅在 X、Y、Z 方向三個(gè)自由度的減振，從而提高乘坐者的乘坐舒 適度，適用于各種貨車、客車、工程車及轎車。 

本發(fā)明公開(kāi)了一種六自由度主動(dòng)隔振裝置，具有六自由度隔振和定位功能。該裝置包括下平臺(tái)、上平臺(tái)和六條支腿；六條支腿分別通過(guò)固定塊與上平臺(tái)及下平臺(tái)連接，構(gòu)成史都華并聯(lián)機(jī)構(gòu)；在下平臺(tái)上的三個(gè)固定塊的位置形成等邊三角形，在上平臺(tái)上的三個(gè)固定塊的位置也形成等邊三角形，六條支腿結(jié)構(gòu)相同，相鄰的兩支腿互相垂直；各支腿均包括主動(dòng)執(zhí)行器和空氣彈簧，主動(dòng)執(zhí)行器與空氣彈簧形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，其中空氣彈簧作為被動(dòng)隔振部件。本發(fā)明采用主動(dòng)和被動(dòng)隔振組合方式，可實(shí)現(xiàn)超低頻的固有頻率，能對(duì)超過(guò)固有頻率的振動(dòng)進(jìn)行有效的隔離；能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)六個(gè)

本實(shí)用新型涉及多自由度壓電超聲電機(jī)技術(shù)，具體涉及基于準(zhǔn)田字形壓電振子驅(qū)動(dòng)的平面電機(jī)，包 括定子組件、動(dòng)子組件、支座組件和預(yù)緊組件，采用準(zhǔn)田字形定子組件，且通過(guò)預(yù)緊組件與支座組件連 接；動(dòng)子組件分別連接定子組件和支座組件。電機(jī)通過(guò)激發(fā)準(zhǔn)田字形定子組件的面外一階對(duì)稱彎曲振動(dòng)、 左右圍桿面內(nèi)一階彎曲振動(dòng)、前后圍桿面內(nèi)一階彎曲振動(dòng)三種模態(tài)的振動(dòng)或近共振復(fù)合出兩相橢圓運(yùn)動(dòng) 軌跡，據(jù)此推動(dòng)動(dòng)子組件交替地沿 x、y 向移動(dòng)。可實(shí)現(xiàn)微米甚至更高精度級(jí)平面運(yùn)動(dòng)；

針對(duì)多動(dòng)力（列車、地震、側(cè)風(fēng)）作用下橋梁系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論與關(guān)鍵技術(shù)存在的諸多技術(shù)疑難，持續(xù)開(kāi)展了橋梁結(jié)構(gòu)體系模型試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、理論分析與數(shù)值仿真， 提出多動(dòng)力作用下軌道橋梁系統(tǒng)振動(dòng)控制理論及減震技術(shù)，研發(fā)了橋梁系統(tǒng)抗震設(shè)防及多災(zāi)害評(píng)估方法， 研究成果已在橋梁結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)維護(hù)中推廣應(yīng)用。

本發(fā)明提供一種水平二自由度隔振機(jī)構(gòu)，包括一連接板，連接板中心插有活塞桿，圓盤(pán)的沿周均勻安放有四個(gè)磁浮單元。利用磁鐵(包括電磁鐵和永磁體)的同極相斥產(chǎn)生的正剛度特性，以及磁鐵異極相吸產(chǎn)生的負(fù)剛度特性，將磁浮單元設(shè)計(jì)為正負(fù)剛度并聯(lián)的水平二自由度隔振系統(tǒng)。由于正負(fù)剛度并聯(lián)使剛度相互抵消，因此，該水平二自由度隔振機(jī)構(gòu)擁有接近零的固有剛度，從而實(shí)現(xiàn)超低頻水平隔振。

2020年3月19日，《自然-通訊》（Nature Communications）雜志在線發(fā)表了北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部何春陽(yáng)教授團(tuán)隊(duì)的最新研究成果，定量評(píng)估和揭示了中國(guó)空氣污染防控政策成效，指出中國(guó)依然需要在未來(lái)實(shí)施更強(qiáng)有力的空氣質(zhì)量控制政策。該論文題為“中國(guó)需要進(jìn)一步改善空氣質(zhì)量以減少PM2.5污染導(dǎo)致的人口死亡（Stronger policy required to substantially reduce deaths from PM2.5 pollution in China）”。 PM2.5污染是指直徑小于2.5μm的細(xì)顆粒物散布在空氣中，進(jìn)而影響人類福祉與健康的現(xiàn)象。聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)3.9明確指出，到2030年，需要實(shí)質(zhì)性地減少危險(xiǎn)化學(xué)品以及空氣、水和土壤污染導(dǎo)致的死亡和患病人數(shù)。根據(jù)全球疾病負(fù)擔(dān)項(xiàng)目最新的測(cè)算結(jié)果，中國(guó)每年有近一百萬(wàn)人死于PM2.5污染。為了控制空氣污染及其負(fù)面影響，國(guó)務(wù)院于2013年施行了“大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃”（以下簡(jiǎn)稱“大氣十條”），計(jì)劃到2017年將城市中的PM2.5濃度降低10-25%。該計(jì)劃的整體投入約1.7萬(wàn)億人民幣（約合2700億美元），覆蓋了中國(guó)三百多個(gè)地級(jí)行政區(qū)，橫跨能源、工業(yè)、交通、法律和法規(guī)等多個(gè)部門，是一項(xiàng)前所未有的空氣污染防治行動(dòng)。2018年，中國(guó)生態(tài)環(huán)境部宣布該計(jì)劃設(shè)定的PM2.5濃度控制目標(biāo)順利達(dá)成。然而，“大氣十條”相關(guān)的PM2.5污染防控所帶來(lái)的健康效益依然缺乏定論。 評(píng)價(jià)“大氣十條”健康效益的難點(diǎn)在于，PM2.5污染致死人數(shù)受PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等多個(gè)因素的共同影響。目前已有研究往往使用PM2.5污染致死人數(shù)在2013-2017年的變化量來(lái)近似表示“大氣十條”所帶來(lái)的健康效益，也有研究通過(guò)假設(shè)其它因素不變來(lái)量化PM2.5濃度變化的影響。但是，這些研究都很難區(qū)分各個(gè)因素的相對(duì)貢獻(xiàn)，部分結(jié)果甚至相互矛盾。施行“大氣十條”究竟產(chǎn)生了多少健康效益依然缺乏定論。 為此，該研究結(jié)合長(zhǎng)期的PM2.5監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和最新的流行病學(xué)模型，對(duì)比了實(shí)施“大氣十條”前后（2000-2013和2013-2017）中國(guó)PM2.5污染致死人數(shù)的變化趨勢(shì)。同時(shí)使用解構(gòu)的思路量化了PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等因素對(duì)于PM2.5污染致死人數(shù)變化趨勢(shì)的影響，全面揭示了“大氣十條”通過(guò)減緩PM2.5污染所產(chǎn)生的健康效益。結(jié)果表明，中國(guó)的PM2.5污染致死人數(shù)在2000-2017年總體呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，從2000年的71.4萬(wàn)人增加到了2017年的97.1萬(wàn)人，增加了36.1%，年均增長(zhǎng)率為1.8%。“大氣十條”實(shí)施以后中國(guó)的PM2.5污染致死人數(shù)依然呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，但是年均增長(zhǎng)率在2013年以后有所下降。2000-2013年，中國(guó)的PM2.5污染致死人數(shù)新增了22.1萬(wàn)人，年均增長(zhǎng)率為2.1%。而在2013-2017年，中國(guó)PM2.5污染致死人數(shù)增加了3.6萬(wàn)人，其年均增長(zhǎng)率為1.0%，明顯低于實(shí)施“大氣十條”之前的水平。進(jìn)一步的解構(gòu)分析表明，由于實(shí)施“大氣十條”后PM2.5濃度降低，2017年的PM2.5污染致死人數(shù)比2013年減少了6.4萬(wàn)人。 在此基礎(chǔ)上，該研究進(jìn)一步探索了2030年P(guān)M2.5污染致死人數(shù)在兩種不同的PM2.5控制政策情景（趨勢(shì)情景和強(qiáng)力政策情景）下的變化趨勢(shì)。研究假設(shè)趨勢(shì)情景中，中國(guó)會(huì)延續(xù)現(xiàn)有的空氣質(zhì)量控制力度，人口加權(quán)的PM2.5濃度會(huì)在2030年逐漸降低到35μg/m3（中國(guó)現(xiàn)行的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）。而在強(qiáng)力政策情境中，中國(guó)會(huì)采取更加嚴(yán)格的空氣污染控制政策，人口加權(quán)的PM2.5濃度會(huì)在2030年大幅度降低至10μg/m3（世界衛(wèi)生組織公布的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）。與此同時(shí)，人口和年齡結(jié)構(gòu)按照現(xiàn)有趨勢(shì)發(fā)展，而疾病死亡率由于醫(yī)療保健水平的提高而進(jìn)一步降低。該研究的預(yù)測(cè)結(jié)果表明，趨勢(shì)情景中PM2.5污染致死人數(shù)將在2030年達(dá)到95.3萬(wàn)人，僅比2017年降低了2%。而在強(qiáng)力政策情景中，PM2.5污染致死人數(shù)將在2030年達(dá)到55.0萬(wàn)人，比2017年降低了40%以上。這意味著，如果延續(xù)當(dāng)前政策趨勢(shì)，雖然PM2.5濃度依然會(huì)有所下降，但是由于老齡化等其它因素的影響，PM2.5污染致死人數(shù)依然很難實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)3.9所提到的“實(shí)質(zhì)性”降低的目標(biāo)。中國(guó)依然需要在未來(lái)實(shí)施更強(qiáng)有力的空氣質(zhì)量控制政策，才能夠一定程度上抵消老齡化等因素的影響，使得PM2.5污染致死人數(shù)“實(shí)質(zhì)性”地下降（圖2）。 該研究的主要貢獻(xiàn)是通過(guò)解構(gòu)分析全面認(rèn)識(shí)了PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等多個(gè)因素對(duì)PM2.5污染致死人數(shù)變化的影響，進(jìn)而準(zhǔn)確地估算了施行“大氣十條”所帶來(lái)的健康效益。同時(shí)，該研究還綜合考慮了各個(gè)影響因素的變化，對(duì)未來(lái)PM2.5污染致死人數(shù)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，為中國(guó)制定未來(lái)的環(huán)境政策，實(shí)現(xiàn)相關(guān)的聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供了重要參考。