技術(shù)特征：

1.一類具有零頻隔振特征的零(微)重力懸浮方法，其特征在于，所述方法是構(gòu)建一類具有零固有頻率滿足或的懸浮系統(tǒng)，基于該系統(tǒng)的低頻、超低頻低至零頻的隔振性能，用以實(shí)現(xiàn)空間零重力或微重力環(huán)境的地面模擬；其中|ε|＞0為一足夠小可調(diào)常量，為豎直方向加速度；

懸浮系統(tǒng)是通過對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的幾何參數(shù)b和c的調(diào)節(jié)獲得的；

懸浮系統(tǒng)是通過對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的幾何參數(shù)b和c的調(diào)節(jié)獲得的。

2.一類基于權(quán)利權(quán)利要求1所述方法的具有全頻段隔振特征的零(微)重力懸浮裝置，其特征在于：所述裝置包括豎直彈簧、連桿機(jī)構(gòu)以及至少一個(gè)水平拉簧，被懸浮物體與豎直彈簧的上端連接，在連桿機(jī)構(gòu)和至少一個(gè)水平拉簧的作用下，被懸浮物體沿豎直彈簧在垂直方向運(yùn)動(dòng)；

利用所述裝置幾何非線性的負(fù)剛度特征與所述裝置幾何參數(shù)的可調(diào)性，經(jīng)幾何非線性參數(shù)配置實(shí)現(xiàn)在所述裝置設(shè)計(jì)范圍內(nèi)使被懸浮物體處于懸浮狀態(tài)；

被懸浮物體在垂直方向處于某一位置時(shí)，所述裝置將始終為被懸浮物體提供一支持力，該支持力能抵消或者接近質(zhì)量塊的重力，使得質(zhì)量塊處處受力平衡或接近平衡，呈現(xiàn)出一種“懸浮”或微重力狀態(tài)，用于模擬太空中零重力或微重力環(huán)境。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有零頻隔振特征的零(微)重力懸浮裝置，其特征在于：

所述懸浮裝置為彈簧-連桿-導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)零重力或微重力懸浮裝置，所述懸浮裝置包括兩個(gè)水平拉簧(1)、兩個(gè)連桿(2)、豎直彈簧(4)和豎直光桿(5)，被懸浮物體(3)與豎直彈簧(4)的上端連接，中間質(zhì)量塊(3)在兩側(cè)連桿(2)的作用下沿豎直光桿(5)上下滑動(dòng)；每個(gè)連桿(2)的一端與水平拉簧(1)的一端鉸接，每個(gè)連桿(2)的另一端與被懸浮物體(3)鉸接；

每個(gè)水平拉簧(1)的所述一端能沿相應(yīng)端的水平導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，水平拉簧(1)的另一端固定；豎直彈簧(4)的下端固定，兩個(gè)水平導(dǎo)軌處于同一水平線上；被懸浮物體(3)的質(zhì)量為m，每個(gè)連桿(2)的長度為l，水平拉簧(1)與豎直彈簧(4)的剛度分別為k₁、k₂，每個(gè)水平拉簧(1)原長時(shí)其自由端距豎直光桿(5)的距離為B；

初始狀態(tài)時(shí)，壓縮豎直彈簧(4)至某一距離δ₀，使得被懸浮物體(3)與兩個(gè)桿件(2)處于同一水平面；當(dāng)中間質(zhì)量塊向上運(yùn)動(dòng)到某一距離Y時(shí)，被懸浮物體受力為：

$F=2k_1(1-\frac{B}{\sqrt{l^2-Y^2}})Y+k_2({\mathrm{\δ}}_0-Y)-mg$

當(dāng)B＝0,k₂＝2k₁時(shí)，有

F＝k₂δ₀-mg

從上式看出，調(diào)節(jié)初始狀態(tài)時(shí)豎直彈簧的壓縮量δ₀，可以使得或

其中為豎直方向加速度，|ε|＞0為一足夠小常量；

即水平拉簧(1)原長時(shí)其自由端距豎直光桿(5)的距離為0，且豎直彈簧剛度是水平彈簧剛度的2倍時(shí)，中間質(zhì)量塊所受重力與系統(tǒng)所給其提供的支持力恰好互相抵消或?yàn)橐晃⑿『懔?；質(zhì)量塊在處于–l＜Y＜l時(shí)，系統(tǒng)將始終為中間質(zhì)量塊(3)提供一支持力，該支持力能抵消或者接近質(zhì)量塊的重力，使得質(zhì)量塊處處受力平衡或接近平衡，呈現(xiàn)出一種懸浮或微重力狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)模擬太空中零重力或微重力環(huán)境。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有零頻隔振特征的零(微)重力懸浮裝置，其特征在于：

所述懸浮裝置為彈簧-滾子-導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)零重力或微重力懸浮裝置，所述懸浮裝置包括水平拉簧(2)、兩個(gè)滾輪(3)、豎直彈簧(4)和兩個(gè)支架(5)，

被懸浮物體(1)與豎直彈簧(4)的上端連接，在位于被懸浮物體(1)兩側(cè)的滾輪(3)的作用下沿豎直方向運(yùn)動(dòng)；每個(gè)滾輪(3)鉸接在對應(yīng)的一個(gè)支架(5)的上端，支架(5)的下端與導(dǎo)軌(6)構(gòu)成滑動(dòng)副，

兩個(gè)滾輪(3)的中心由水平拉簧(2)相連，支架(5)能在水平方向沿導(dǎo)軌(6)左右滑動(dòng)，從而改變兩個(gè)滾輪(3)之間的距離；

被懸浮物體(1)的質(zhì)量為m，其兩端邊緣為半徑為R的半圓弧，半圓弧圓心距離為L′；每個(gè)半徑為r的滾輪(3)與相應(yīng)端的半圓弧無滑動(dòng)的滾動(dòng)，豎直彈簧(4)的剛度為k₂，水平拉簧(2)剛度為k₁、原長為L；

初始狀態(tài)時(shí)，壓縮豎直彈簧(4)至某一距離δ₀，使得中間質(zhì)量塊(1)與滾輪(3)處于同一水平面；當(dāng)中間質(zhì)量塊(1)向上運(yùn)動(dòng)到某一距離Y時(shí)，中間質(zhì)量塊(1)受到的力可表示為：

$F=2k_1(2-\frac{L-L^{\′}}{\sqrt{{(R+r)}^2-Y^2}})Y+k_2({\mathrm{\δ}}_0-Y)-mg$

由此式可以看出，當(dāng)L-L′＝0,k₂＝4k₁時(shí)，有

F＝k₂δ₀-mg

調(diào)節(jié)初始狀態(tài)時(shí)豎直彈簧4的壓縮量δ₀，可使得或

其中為豎直方向加速度，|ε|＞0為一足夠小常量；

即當(dāng)質(zhì)量塊兩側(cè)鉸鏈的距離L′等于水平拉簧的原長L，豎直彈簧剛度是水平彈簧剛度的4倍時(shí)，中間質(zhì)量塊所受重力與系統(tǒng)所給其提供的支持力恰好互相抵消或其差值為一微小恒力；由此可見，中間質(zhì)量塊位移處于–(R+r)＜Y＜(R+r)時(shí)，系統(tǒng)將始終為質(zhì)量塊(1)提供一支持力，該支持力能抵消或者接近質(zhì)量塊的重力，使得質(zhì)量塊處處受力平衡或接近平衡，呈現(xiàn)出一種懸浮或微重力狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)模擬太空中零重力或微重力環(huán)境。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有零頻隔振特征的零(微)重力懸浮裝置，其特征在于：

所述懸浮裝置為彈簧-六連桿機(jī)構(gòu)零重力或微重力懸浮裝置，所述懸浮裝置包括第一連桿(1)、第二連桿(2)、第三連桿(3)、第四連桿(8)、第五連桿(6)、第六連桿(5)、水平拉簧(7)和豎直彈簧(9)，

第一連桿(1)、第二連桿(2)、第三連桿(3)、第四連桿(8)、第五連桿(6)、第六連桿(5)順次鉸接形成六邊形，第六連桿(5)位于第三連桿(3)的上方且二者均水平設(shè)置，第三連桿(3)固定設(shè)置，被懸浮物體(4)與第六連桿(5)連接；

水平拉簧(7)的一端與第一連桿(1)、第二連桿(2)鉸接點(diǎn)鉸接，水平拉簧(7)的另一端與第四連桿(8)、第五連桿(6)鉸接點(diǎn)鉸接；豎直彈簧(9)的上端連接第六連桿(5)，豎直彈簧(9)的下端固定；

豎直彈簧(9)在其兩側(cè)的第一連桿(1)和第五連桿(6)的作用下豎直運(yùn)動(dòng)；其中第一連桿(1)、第二連桿(2)、第四連桿(8)、第五連桿(6)的長度均為a，第三連桿(3)、第六連桿(5)的長度均為L′，水平拉簧(7)剛度為k₁，原長為L；豎直彈簧(9)的剛度為k₂；

初始狀態(tài)時(shí)，壓縮豎直彈簧(9)至某一距離δ₀，使得第六連桿(5)與第三連桿(3)位于同一水平面；當(dāng)被懸浮物體(4)向上運(yùn)動(dòng)到Y(jié)距離時(shí)，中間質(zhì)量塊受到的力為：

$F=k_1(1-\frac{L-L^{\′}}{\sqrt{4a^2-Y^2}})Y+k_2({\mathrm{\δ}}_0-Y)-mg$

由此式可以看出，當(dāng)L-L′＝0,k₁＝k₂時(shí)，有

F＝k₂δ₀-mg

調(diào)節(jié)初始狀態(tài)時(shí)豎直彈簧(9)的壓縮量δ₀，可使得或

其中為豎直方向加速度，|ε|＞0為一足夠小常量；

即當(dāng)水平拉簧(7)的原長與第三連桿(3)、第六連桿(5)長度相等，豎直彈簧(9)與水平拉簧(7)剛度相等時(shí)，被懸浮物體(4)所受重力與系統(tǒng)所給其提供的支持力恰好互相抵消或其差值為一微小恒力；當(dāng)中間質(zhì)量塊位移處于0＜Y＜2a時(shí)，系統(tǒng)將始終為被懸浮物體(4)提供一支持力，該支持力能抵消或者接近質(zhì)量塊的重力，使得質(zhì)量塊處處受力平衡或接近平衡，呈現(xiàn)懸浮或微重力狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)模擬太空中零重力或微重力環(huán)境。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有零頻隔振特征的零(微)重力懸浮裝置，其特征在于：

結(jié)構(gòu)系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的幾何參數(shù)b和c為：

b為無量綱參數(shù)，表示為

c為無量綱參數(shù)，表示為

無量綱參數(shù)

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有零頻隔振特征的零(微)重力懸浮裝置，其特征在于：

結(jié)構(gòu)系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的幾何參數(shù)b和c為：

b為無量綱參數(shù)，表示為

c為無量綱參數(shù)，表示為

無量綱參數(shù)

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有零頻隔振特征的零(微)重力懸浮裝置，其特征在于：

結(jié)構(gòu)系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的幾何參數(shù)b和c為：

b為無量綱參數(shù)，表示為

c為無量綱參數(shù)，表示為

無量綱參數(shù)