随着生产力水平的越来越高,供给侧改革越来越深入,在工业体系中对产品精度的要求也越来越高,产品、仪器都逐渐向精密化发展。其中,低频机械波的扰动对精密化发展产生主要阻碍作用。应用准零刚度隔振器可以实现有效低频减振隔振。然而现有的准零刚度隔振器在准零刚度阶段的载荷变化范围都较小,未考虑到设备受到的载荷大范围变化工况。因此,本文将设备受到的载荷大范围变化工况考虑其中,研究设计了两种能够适应载荷大范围变化工况的准零刚度隔振器。首先,利用有限元软件ANSYS分别对两种不同设计原理的准零刚度结构建立了有限元模型,第一种为特定形状壳结构,第二种为并联结构。然后,为了得到两种不同设计原理的准零刚度结构,利用有限元软件ANSYS对特定形状壳结构、正负刚度元件并联结构进行静态非线性分析,得到了分别对应的准零刚度壳结构和曲梁-弹簧并联准零刚度结构。结果表明,准零刚度壳结构具有高静态低动态刚度特性和较大的准零刚度阶段载荷变化范围,因此拥有较大范围载荷作用下的低频减振隔振性能;曲梁-弹簧并联准零刚度结构具有小的动态刚度、大的动态位移,拥有在一定范围载荷作用下的低频减振隔振性能。之后,对这两种不同设计原理的准零刚度结构进行了优化设计,得出:可以扩大准零刚度结构准零刚度阶段载荷变化范围。但载荷变化范围扩大的同时,低频隔振性能会有所降低。对比这两种结构,得出准零刚度壳结构准零刚度阶段载荷变化范围相比曲梁-弹簧并联准零刚度结构大得多。在实际工程中,单个准零刚度壳结构的使用受到很大的局限,多个准零刚度壳结构的串并联系统被更加广泛使用。因此,利用有限元软件ANSYS对不同的串并联壳系统进行静态非线性屈曲分析,得到了不同的串并联准零刚度壳系统。得出:串联准零刚度壳系统的准零刚度阶段载荷变化范围是被串联的准零刚度壳的并集,能够满足更大载荷变化范围作用下的低频减振隔振需求;并联准零刚度壳系统的准零刚度阶段承载能力增大。最后,利用有限元软件ANSYS,对准零刚度壳结构进行了大变形预应力模态分析,得到了准零刚度壳结构的固有频率和振型。然后,对优化了几何参数和不同大小压力载荷下的准零刚度壳结构进行了大变形预应力模态分析,得到了一系列准零刚度壳结构的固有频率和振型。结果验证了准零刚度壳结构具有较大的准零刚度阶段载荷变化范围,以及对准零刚度壳结构进行优化设计,可以使其具有更大的准零刚度阶段载荷变化范围或较好的低频减振隔振性能。