因我国现代工业的迅速发展,传统线性隔振器在航空航天等领域已无法满足需求。而非线性隔振器,如金属橡胶隔振器等,具有体积小、效果好、耐存储等优点,是替代线性隔振器的不二选择。但非线性隔振器动力学模型在数学上缺乏对应的解析解,发展受到了极大的限制。本文基于现实需求,从理论角度探究了三种含有干摩擦阻尼与非线性刚度隔振系统的运动特性。文章首先利用一阶近似方法,分别获得三种模型的解析解。并由解析解探究各参数对系统隔振效果及运动状态的影响,完成对应系统的稳定域分析。此外,本文根据理论结果,分别完成了三种隔振器的参数优化。同时,为测试优化后的隔振器性能,证明理论模型及推论的正确性,设计实验完成验证。(1)从理论上分析了在库伦模型下含干摩擦阻尼的单自由度系统的运动特性:分析了干摩擦阻尼在低频时,对系统运动状态的影响;证明了含非线性刚度系统实现无谐振的可行性;探讨了干摩擦阻尼、非线性刚度、粘性阻尼等参数对无谐振效果的影响。推导出软弹簧系统实现无谐振的最佳干摩擦值,并解释了硬弹簧系统实现无谐振后的“残留谐振峰”现象。同时,根据理论结果完成GWF隔振器的参数优化。实验结果与理论结果匹配良好。(2)从理论上分析了在迟滞回线模型下含干摩擦阻尼的单自由度系统的运动特性。考虑了摩擦片在滑动摩擦前产生的弹性变形,分别获得滑动摩擦前、滑动摩擦后的频响函数方程。讨论了干摩擦阻尼在低频时对系统运动状态的影响。分别从滑动摩擦前、滑动摩擦后讨论了系统实现无谐振的可行性,探讨了摩擦片刚度、干摩擦阻尼、三次非线性刚度、粘性阻尼等参数对无谐振效果的影响。此外,根据理论结果,完成单自由度金属橡胶隔振器的设计及参数优化。实验表明,优化后的金属橡胶隔振器具有良好隔振效果,且实验与理论结果相匹配。(3)从理论上分析了库仑模型下含干摩擦阻尼的二自由度非线性系统的运动特性。利用平均法获得系统的频响函数,并从理论角度推导出模型中两个运动对象间的振幅关系、相对位移与绝对位移间的关系等。讨论了库仑阻尼值,非线性刚度等参数对隔振效果的影响。此外,还根据理论结果,完成二自由度金属橡胶隔振器的参数优化。根据实验结果,二自由度金属橡胶隔振器性能良好。本文从理论角度探究了三种含干摩擦阻尼非线性动力学模型的运动特性及主要参数对其隔振效果的影响。基于理论研究结果,分别设计了单自由度非线性隔振器和双自由度非线性隔振器。实验结果表明,这两种隔振器均有良好的隔振效果,满足工程隔振需求。