本文分析了传统隔振系统隔离超低频振动的难题,提出了利用正负刚度并联实现超低频隔振的原理.其核心为由正刚度弹簧作为承载元件,被隔振质量主要由承载弹簧支撑,而负刚度弹簧只在平衡点局部范围内抵消承载弹簧的正刚度,隔振系统在平衡点处的刚度趋向于零,使隔振系统同时具有高的支撑刚度和极低的运动刚度.分析了正负刚度并联隔振系统阻尼特性,并联负刚度后不但可以显著增加系统的损耗因子,有效地抑制系统的共振幅值,并且系统在高频区段的隔振效果要优于相应的粘性阻尼系统.利用能量准则分析得出确定正负刚度并联隔振系统稳定性的刚度准则,并导出了机构产生负刚度的充要条件.分析了系统自由振动响应及其在系统调平时的应用.正负刚度并联隔振系统设计中的核心是负刚度的具体实现问题,本课题提出了几种实现负刚度机构的力学模型,并对它们的力学特性进行了分析,得出了力学特性与结构参数之间的相互关系.研制了两台正负刚度并联垂直超低频隔振系统及两台水平超低频隔振系统,并进行了大量试验研究.试验结果表明:垂直和水平隔振系统固有频率最低可分别降到1Hz和0.5Hz,隔振效果明显提高,从而证明了采用正负刚度并联隔振系统实现超低频隔振是可行的.最终,根据实际需求研制了一台多自由度超低频隔振系统,沿水平方向隔振固有频率为0.65Hz,垂直方向固有频率为0.75Hz.为了抑制垂直方向出现的二阶模态共振,同时并不降低其它频段内的隔振性能,提出了在中间质量块上附加第三个质量-弹簧-阻尼系统的方法,并与遗传算法相结合对其进行优化设计.对优化结果进行仿真及试验研究表明:该方法切实可行,达到了理想的隔振效果,隔振系统对随机振动的衰减率大于95%.此隔振系统的研制成功为以后商品化生产奠定了基础.利用欧拉压杆承载临界载荷前后具有的强非线性特性,显著提高隔振系统的质量比值,从而提高隔振系统产生内共振的频率值.提出了基于欧拉压杆的正负刚度并联实现超低频宽频带振动隔离原理并进行了试验研究,试验结果验证了理论分析的正确及可行性.建立了正负刚度并联隔振系统中承载弹簧及负刚度机构进行优化设计的数学模型.提出了正负刚度并联隔振系统设计的流程图,以期为以后的设计工作提供参考.