【摘 要】
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近年来,随着微纳加工与精密测量等技术的发展,微振动对精密加工精度或测量灵敏度的影响变得十分突出,且具有宽频带、微幅值的特点.被动隔振放大低频振动,自适应性差；主动
【机 构】
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重庆大学光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室,重庆400044
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近年来,随着微纳加工与精密测量等技术的发展,微振动对精密加工精度或测量灵敏度的影响变得十分突出,且具有宽频带、微幅值的特点.被动隔振放大低频振动,自适应性差；主动隔振功耗大,高频易失稳.为稳定可靠地衰减宽频带微振动、提高加工或测量精度,提出采用磁流变弹性体半主动隔振方法.论文设计一种结构紧凑、响应速度快、负载能力强和磁流变效应高的新型磁流变弹性体隔振器,并对其进行性能表征,隔振器结构采用剪切-压缩混合工作模式,兼顾剪切模式磁流变效应高和压缩模式承载能力高的优点.首先利用理论分析和Ansys 数值仿真等方法完成隔振器的机械结构和闭合磁路设计,仿真结果表明剪切磁流变弹性体和拉压磁流变弹性体的磁感应强度大小分别为729mT 和616mT.然后搭建测试系统对隔振器的移频性能和动力学特性进行测试.根据移频实验结果可知：励磁电流由0A增加到3.0A 时,磁流变弹性体隔振器共振频率由130.7Hz 增加到264.8Hz,移频范围达到134.1Hz；系统等效刚度由2278.2kN/m 增加到9264.6kN/m,相对变化率为306.66％；系统等效阻尼由604.1877N*s/m增加到937.7681N*s/m,相对变化率为55.21％,故利用其移频特性可以实现较宽频带范围内的中高频振动衰减.根据力学性能测试结果辨识出其动力学模型的相关参数(等效刚度和阻尼),实验结果表明：随着励磁电流的增大,隔振器的输出力、等效刚度和等效阻尼均增大,其最大变化率分别达到1604.29％、1367.41％和1653.23％.该器件优异的磁控性能为其在振动隔离系统中的应用提供了良好的基础,也验证了隔振器机械结构和磁路设计的有效性.
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