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Vibration isolation is one of the most efficient approaches to protecting host structures from harmful vibrations, especially in aerospace, mechanical, and architectural engineering, etc. Traditional linear vibration isolation is hard to meet the requirements of the loading capacity and isolation band simultaneously, which limits further engineering application, especially in the low-frequency range. In recent twenty years, the nonlinear vibration isolation technology has been widely investigated to broaden the vibration isolation band by exploiting beneficial nonlinearities. One of the most widely studied objects is the “three-spring” configured quasi-zero-stiffness (QZS) vibration isolator, which can realize the negative stiffness and high-static-low-dynamic stiffness (HSLDS) characteristics. The nonlinear vibration isolation with QZS can overcome the drawbacks of the linear one to achieve a better broadband vibration isolation performance. Due to the characteristics of fast response, strong stroke, nonlinearities, easy control, and low-cost, the nonlinear vibration with electromagnetic mechanisms has attracted attention. In this review, we focus on the basic theory, design methodology, nonlinear damping mechanism, and active control of electromagnetic QZS vibration isolators. Furthermore, we provide perspectives for further studies with electromagnetic devices to realize high-efficiency vibration isolation.
相似文献In this study, the wave propagation properties of piezoelectric sandwich nanoplates deposited on an orthotropic viscoelastic foundation are analyzed by considering the surface effects (SEs). The nanoplates are composed of a composite layer reinforced by graphene and two piezoelectric surface layers. Utilizing the modified Halpin-Tsai model, the material parameters of composite layers are obtained. The displacement field is determined by the sinusoidal shear deformation theory (SSDT). The Euler-Lagrange equation is derived by employing Hamilton’s principle and the constitutive equations of piezoelectric layers considering the SEs. Subsequently, the nonlocal strain gradient theory (NSGT) is used to obtain the equations of motion. Next, the effects of scale parameters, graphene distribution, orthotropic viscoelastic foundation, and SEs on the propagation behavior are numerically examined. The results reveal that the wave frequency is a periodic function of the orthotropic angle. Furthermore, the wave frequency increases with the increase in the SEs.
相似文献为探究肺部爆炸伤的致伤机制与评价指标,构建了人体-爆炸流场有限元模型,通过与爆炸事故中人员损伤情况比对,验证了模型的有效性。共进行39个爆炸工况的数值模拟,通过改变爆炸当量与距离,使得胸部受到不同量级爆炸载荷作用,肺部损伤等级从无损伤到严重损伤。通过分析爆炸流场分布、胸腔动力学响应、肺部应力分布等阐明肺部爆炸伤的力学机制。基于人体有限元模型输出的损伤响应,提出肺部爆炸伤的评价指标。研究结果表明:在爆炸载荷作用下,胸前壁高速撞击胸腔脏器,导致肺部产生应力波。随后在惯性作用下,胸前壁持续挤压胸腔脏器,并造成胸腔变形。应力波是造成肺部损伤的主要原因,胸腔变形挤压肺部造成的损伤风险较低。肺部损伤集中在靠近胸前壁及心脏的区域。胸骨速度峰值和胸骨加速度峰值可作为肺部爆炸伤的评价指标。胸部压缩量及黏性响应系数不能反映应力波对肺部造成的损伤,不适合评价肺部爆炸伤。
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