Diseño y optimización de parámetros de estructuras de rigidez casi cero basadas en vigas conformes a la curva coseno

Área de la Ciencia:

• Ingeniería mecánica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Las estructuras de rigidez casi cero (QZS) ofrecen una salida de fuerza constante sin sensores o controladores.
• Las aplicaciones incluyen protección contra sobrecargas, aislamiento de vibraciones y dispositivos biomédicos.

Objetivo del estudio:

• Proponer y analizar una nueva estructura QZS utilizando vigas compatibles con la curva de coseno.
• Para lograr un gran trazo QZS y un diseño compacto.

Principales métodos:

• Modelado de la relación fuerza-desplazamiento de vigas compatibles con la curva de coseno.
• Análisis de la influencia de los parámetros en el rendimiento mecánico.
• Desarrollo de procesos de optimización para el comportamiento de QZS.

Principales resultados:

• Se diseñó una nueva estructura QZS compuesta de vigas compatibles con la curva de rigidez coseno positiva y negativa.
• La estructura exhibe un gran trazo QZS y un diseño compacto.
• Se establecieron procesos de optimización para adaptar las características de desplazamiento de fuerza.

Conclusiones:

• La estructura QZS basada en haz que se propone y que cumple con la curva de coseno demuestra un potencial significativo para aplicaciones avanzadas.
• La verificación experimental confirmó el rendimiento mecánico del nuevo diseño de QZS.