高效仿生减振技术

项目概况： 针对目前复杂机械系统等承受大冲击和多载荷耦合激励、宽频带和强非线性振动难以抑制等理论和技术难题，将仿生学和非线性动力学相结合，深入研究揭示啄木鸟和马腿等动物肢体等生物高效减振机理，建立适合不同机械系统/产品的高效仿生减振设计方法。在产品设计阶段即完成动态性能的优化设计，防止产品投入使用后再减振的“先天不足”。为生物减振机理到工程减振结构的实现提供理论基础和工程应用方法，大幅度提高工程减振设计的质量和效率、降低成本，方便工程应用。

主要内容包括： 1. 基于生物组织结构动力学减振机理，面向减振设计对象的非线性动力学建模与求解方法； 2. 适合不同激励、频宽的机械系统/产品的高效仿生减振设计方法，在产品设计阶段完成动态性能的优化设计； 3. 仿生减振功能单元模块组合设计法。利用高粘弹、磁/电流变阻尼、流（气、液）固耦合等元件变刚度、阻尼、自适应等非线性特性结合智能控制技术研发新型高效仿生减/隔振单元和功能模块；如仿啄木鸟头部生理结构的高效被动隔减振平台、仿生空气弹簧系统等； 4. 仿生减振技术不仅可高效地降低/隔离振动，提高被减振装置的工作精度与寿命，而且通过高效减振可大幅度降低噪声，实现绿色设计与制造。

项目主要创新点： 1. 适合不同激励、频宽的机械系统/产品的高效仿生减振设计方法，在产品设计阶段完成动态性能的优化设计，可大幅减振降噪提高产品的动态性能，有效防止产品投入使用后再减振的“先天不足”； 2. 基于生物减振机理，利用高粘弹、磁/电流变阻尼、流（气、液）固耦合等元件变刚度、阻尼、自适应等非线性特性研发的新型高效仿生减振单元和功能模块及其设计方法，可为不同工作条件下的减振对象提供不同参数范围的适配原则及组合方式，在不添加主动控制装置/元件的前提下有效减振降噪，低成本且方便工程应用。

应用范围： 高效仿生减振技术具有通用性强、经济、高效的特点，可广泛应用于机电设备、工程机械、车辆、机加工和精密仪器等工业和国防军事领域中具有自主知识产权的新型高技能装备的设计研发。尤其对于大冲击及多种激励耦合的复杂系统，如锻压、冲压机械，高速和复杂随机激励的飞机、车辆，高速/超高速切削加工，高精度要求的自动化生产线、微机电MEMS系统和精密仪器等具有不可替代的作用。

设备是企业规模和现代化水平的一个基本标志，又是社会生产力的重要因素。各类机械设备的损坏很大部分是由振动超标引起的，尤其承受大冲击和多载荷耦合激励、宽频带和强非线性振动的复杂机械系统，亟需高效实用的减振技术。庞大的市场给抑振技术带来无限的商机，高效仿生减振技术具有通用性强、经济、高效的特点，可大幅提高设备的工作精度与寿命，并可通过减振降低噪声，具有广阔的工程应用前景和较高的经济价值和社会效益，市场潜力极其巨大，同时社会效益也很可观。

项目概况

针对目前复杂机械系统等承受大冲击和多载荷耦合激励、宽频带和强非线性振动难以抑制等理论和技术难题,将仿生学和非线性动力学相结合,深入研究揭示啄木鸟和马腿等动物肢体等生物高效减振机理,建立适合不同机械系统/产品的高效仿生减振设计方法，在产品设计阶段即完成动态性能的优化设计，防止产品投入使用后再减振的“先天不足”；为生物减振机理到工程减振结构的实现提供理论基础和工程应用方法，大幅度提高工程减振设计的质量和效率、降低成本，方便工程应用。主要内容包括：

1.基于生物组织结构动力学减振机理，面向减振设计对象的非线性动力学建模与求解方法；

2.适合不同激励、频宽的机械系统/产品的高效仿生减振设计方法，在产品设计阶段完成动态性能的优化设计；

3.仿生减振功能单元模块组合设计法。利用高粘弹、磁/电流变阻尼、流（气、液）固耦合等元件变刚度、阻尼、自适应等非线性特性结合智能控制技术研发新型高效仿生减/隔振单元和功能模块；如仿啄木鸟头部生理结构的高效被动隔减振平台、仿生空气弹簧系统等；

仿生减振技术不仅可高效地降低/隔离振动，提高被减振装置的工作精度与寿命，而且通过高效减振可大幅度降低噪声，实现绿色设计与制造。

项目主要创新点

1.适合不同激励、频宽的机械系统/产品的高效仿生减振设计方法，在产品设计阶段完成动态性能的优化设计,可大幅减振降噪提高产品的动态性能，有效防止产品投入使用后再减振的“先天不足”；

2.基于生物减振机理，利用高粘弹、磁/电流变阻尼、流（气、液）固耦合等元件变刚度、阻尼、自适应等非线性特性研发的新型高效仿生减振单元和功能模块及其设计方法，可为不同工作条件下的减振对象提供不同参数范围的适配原则及组合方式，在不添加主动控制装置/元件的前提下有效减振降噪，低成本且方便工程应用。

应用范围

高效仿生减振技术具有通用性强、经济、高效的特点，可广泛应用于机电设备、工程机械、车辆、机加工和精密仪器等工业和国防军事领域中具有自主知识产权的新型高技能装备的设计研发。

尤其对于大冲击及多种激励耦合的复杂系统，如锻压、冲压机械，高速和复杂随机激励的飞机、车辆，高速/超高速切削加工，高精度要求的自动化生产线、微机电MEMS系统和精密仪器等具有不可替代的作用。

设备是企业规模和现代化水平的一个基本标志，又是社会生产力的重要因素, 各类机械设备的损坏很大部分是由振动超标引起的，尤其承受大冲击和多载荷耦合激励、宽频带和强非线性振动的复杂机械系统，亟需高效实用的减振技术庞大的市场给抑振技术带来无限的商机，高效仿生减振技术具有通用性强、经济、高效的特点，可大幅提高设备的工作精度与寿命，并可通过减振降低噪声，具有广阔的工程应用前景和较高的经济价值和社会效益，市场潜力极其巨大，同时社会效益也很可观。