【摘 要】
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磁流变液和磁致伸缩材料同属于磁激励智能材料,利用这两类材料制作的阻尼器在结构振动控制中具有良好的应用前景,是目前材料以及振动控制领域的研究热点。长期以来,各国学者
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磁流变液和磁致伸缩材料同属于磁激励智能材料,利用这两类材料制作的阻尼器在结构振动控制中具有良好的应用前景,是目前材料以及振动控制领域的研究热点。长期以来,各国学者一直在关注磁流变液和磁致伸缩材料的制备、相关装置力学性能的研究与应用,并取得了大量优秀成果。但是对基于这两种材料而设计的装置的磁路特性,研究并不多。本文围绕这一背景,主要开展了如下工作:1.理论上设计了一最大出力为5.5t的大功率低频超磁致伸缩驱动器。2.给出了超磁致伸缩驱动器的线圈设计方法,并用有限元验证了其正确性;基于有限元,详细分析了磁轭对线圈所激发磁场的影响;给出了线圈形状的优化参数。3.给出了超磁致伸缩驱动器永磁磁路的设计方法,并用有限元验证了其正确性;利用有限元分析软件Ansys完成了永磁磁路的均匀化设计,并分析了均匀化的原因。研究了永磁体间距等对驱动器磁场的影响,分析了超磁致伸缩驱动器磁场的动态响应特征。4.对超磁致伸缩驱动器进行了热分析,定量地证明了驱动器大电流工作下安装冷却系统的必要性;定量地分析了驱动器内部间隙对整个器件散热的影响以及水冷却系统的有效性。5.利用有限元分析软件Ansys详细分析了两线圈和多线圈磁流变液阻尼器结构参数对整个磁路的影响;指出了两线圈与多线圈阻尼器磁路之间的区别;研究了在线圈总匝数和活塞有效长度不变的情况下,线圈个数对阻尼器磁路的影响。
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