In terms of the traditional dynamic vibration absorber (DVA), the vibration damping effect improves with the mass ratio of DVA increasing, and the vibration level of target system is effectively controlled in the case that the mass ratio of DVA is large. This characteristic restricts the application of DVA to the track because of the limited available space. This study proposes one type of DVA with negative stiffness (NSDVA) applied to floating slab track to reduce the track vibration under the condition of small mass ratio and presents a design methodology of NSDVA attached on flexible system. Firstly, the mechanical model of floating slab with NSDVA is simplified to a two-degree-of-freedom system, and theoretical expressions of NSDVA’s optimal parameters, i.e., ratio of frequency, damping and stiffness are deduced according to the fixed-point expansion theory and stability condition. Secondly, with the combination of the multi-modal control theory and the finite element method, optimal parameters of NSDVA applied to a multi-degree of freedom (MDOF) system are calculated. 3-D finite element model of floating slab-NSDVA is built in ABAQUS software, and the modal analysis of floating slab is conducted to determine the target modal and equivalent mass. Compared with the traditional Voigt type DVA, the NSDVA adopted in this paper is proved to be more effective to reduce the both floating slab and rail vibration level. The design methodology of NSDVA attached to a MDOF system presented in this paper is feasible.

就传统的动态吸振器(DVA)而言，减振效果随着DVA质量比的增加而提高，在DVA质量比较大的情况下，目标系统的振动水平得到有效控制。由于可用空间有限，这一特性限制了DVA在轨道上的应用。本研究提出了一种应用于浮动板轨道的负刚度DVA（NSDVA）以减少小质量比条件下的轨道振动，并提出了一种附加在柔性系统上的NSDVA的设计方法。首先将NSDVA浮板受力模型简化为二自由度系统，得到NSDVA最优参数即频率比、根据不动点膨胀理论和稳定性条件推导出阻尼和刚度。其次，结合多模态控制理论和有限元方法，计算了NSDVA应用于多自由度（MDOF）系统的最优参数。在ABAQUS软件中建立浮板3D有限元模型-NSDVA，对浮板进行模态分析，确定目标模态和等效质量。与传统的 Voigt 型 DVA 相比，本文采用的 NSDVA 被证明在降低浮板和轨道振动水平方面更有效。本文提出的附加到 MDOF 系统的 NSDVA 的设计方法是可行的。结合多模态控制理论和有限元方法，计算了NSDVA应用于多自由度（MDOF）系统的最优参数。在ABAQUS软件中建立浮板3D有限元模型-NSDVA，对浮板进行模态分析，确定目标模态和等效质量。与传统的 Voigt 型 DVA 相比，本文采用的 NSDVA 被证明在降低浮板和轨道振动水平方面更有效。本文提出的附加到 MDOF 系统的 NSDVA 的设计方法是可行的。结合多模态控制理论和有限元方法，计算了NSDVA应用于多自由度（MDOF）系统的最优参数。在ABAQUS软件中建立浮板3D有限元模型-NSDVA，对浮板进行模态分析，确定目标模态和等效质量。与传统的 Voigt 型 DVA 相比，本文采用的 NSDVA 被证明在降低浮板和轨道振动水平方面更有效。本文提出的附加到 MDOF 系统的 NSDVA 的设计方法是可行的。并对浮板进行模态分析，确定目标模态和等效质量。与传统的 Voigt 型 DVA 相比，本文采用的 NSDVA 被证明在降低浮板和轨道振动水平方面更有效。本文提出的附加到 MDOF 系统的 NSDVA 的设计方法是可行的。并对浮板进行模态分析，确定目标模态和等效质量。与传统的 Voigt 型 DVA 相比，本文采用的 NSDVA 被证明在降低浮板和轨道振动水平方面更有效。本文提出的附加到 MDOF 系统的 NSDVA 的设计方法是可行的。