磁流变弹性体减振器的设计与振动特性研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caolippp123456
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
磁流变弹性体(magnetorheological elastomers)是磁流变材料的一个新的分支,是磁流变液的固体模拟,通常是通过物理化学手段,将磁性颗粒散布在粘塑性态的高分子聚合物基体中固化而成。由于其颗粒被固定在基体中,不存在颗粒沉降问题。同时,在外加磁场作用下,弹性体内部的颗粒被磁化后,会产生相互作用力,使材料的弹性、剪切储能模量与损耗因子等发生变化,宏观表现即为阻尼和刚度可控。磁流变弹性体在克服了磁流变液的易沉降、稳定性差等缺点的同时,保留了磁流变材料刚度、阻尼可控的特性,兼有磁流变液和弹性体的优点,因而在振动控制的某些领域有望具有比磁流变液更为广泛的应用前景。到目前为止,虽然国内外众多学者发表了许多关于磁流变弹性体的相关文献,但对磁流变弹性体的研究主要处于理论和实验阶段,对磁流变弹性体的相关应用研究还处于起步阶段。   本文以现代精密制造过程中加工平台的宽频微幅振动控制为研究背景,对基于磁流变弹性体的新型减振器的结构设计和振动特性进行研究。通过对所研制的磁流变弹性体减振器在不同激励频率和控制电流下的振动响应特性进行实验研究,探讨磁流变弹性体减振器的减振效果和可控性,以建立基于磁流变弹性体材料的新型主被动混合减振系统,为解决精密制造过程中的宽频微幅振动控制提供新的参考方法。   本文的主要研究工作和成果如下:   1)采用硅橡胶和羰基铁粉制备了有场和无场作用下的磁流变弹性体材料,并对其微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,无论是有场制备还是无场制备的磁流变弹性体,在施加外磁场后,其承载能力和刚度都有所提高,但有场制备弹性体的可调范围要大于无场制备的弹性体,其综合性能要优于无场制备的弹性体。   2)基于挤压受力模式,设计了一种挤压式磁流变弹性体减振器。通过对所设计的减振器在不同激励频率和控制电流作用下的振动响应特性分析发现:在一定的频段内,减振器在有磁场作用下的振动响应幅值都比无磁场作用时的有所降低,但在每个激励频率下的减振效果相差较大,在中频段的减振效果要优于低频和高频段;同时,减振器的振动响应幅值与控制电流并不是简单的线性关系,对于每一激励频率,都有一个对应的最优控制电流使结构的振动响应幅值最小;此外,在各个激励频率下,减振器会产生倍频响应,且在大多数情况下,施加磁场能使其倍频响应幅值降低,但在有些情况下,施加磁场反而会使结构的倍频响应幅值增大。   3)研制了一种磁场方向垂直于磁流变弹性体受力方向的剪切式磁流变弹性体减振器,并对其在不同激振频率和控制电流作用下的振动响应特性进行了实验测试和分析。结果显示,在较宽的频段内,该减振器可以通过控制施加于线圈绕组的电流大小来调节其减振效果:但对于不同的激励频率,减振器在磁场作用下的减振效果并不一致,且相差较大。同时,虽然在电流控制下系统的响应幅值都有一定的降低,但降幅都不是很大,说明该减振器的减振效果并不明显,为了提高其振动控制能力,需要对该减振器的结构做进一步改进。   4)利用所研制的挤压式磁流变弹性体隔振器,设计了一种新型主被动一体隔振平台,并对其隔振效果进行了相关实验研究。实验结果表明:该隔振系统在控制电流的作用下,能实现对振动响应谱峰值的移频和减幅作用,在一定的频段内具有较好的主被动一体隔振效果。
其他文献
果聚糖是由以β-2,6-键和β-2,1-键连接的呋喃果糖基组成的同多糖,因其特有的物理特性和生物学活性在食品、医学、制药、农业、化妆品和保健品等领域有着广泛的应用开发价值。本文以筛选具有优良性状的果聚糖生产菌株为基本目的和出发点,考查了不同因素对菌株发酵产糖的影响,进行了初步的工艺放大实验,对多糖进行了分离纯化及单糖组分分析的研究。主要的研究结果如下:1.通过定性分析和定量分析相结合的有效的定向筛
怀槐是我国珍贵的野生药用植物,资源面临枯竭,其药用成分异黄酮具有显著的保肝、抗肿瘤、抗氧化及防治骨质疏松等药理活性。本论文旨在利用植物细胞培养技术考察水杨酸调节怀槐细胞次生代谢合成异黄酮与碳氮代谢之间的关系,为进一步开展保肝药用植物怀槐异黄酮生产的次生代谢细胞工程,保护和可持续利用怀槐药用资源提供基础。 论文采用薄层层析(TLC)和高效液相色谱(HPLC)技术证明怀槐培养细胞具有合成异黄酮的
猪血营养全面,蛋白质含量高达18~22%,同时还含有八种人体必需的氨基酸,而且配比接近人体的需要,是一种完全蛋白质,其中赖氨酸的含量接近9%,是理想的蛋白质营养源。我国猪血资源丰富,但
六斑刺鲀(Diodon holocanthus)隶属于鲀形目、二齿鲀科、刺纯属,俗名气瓜仔、刺规等,为热带海洋性底层鱼类,仔、稚鱼时期随着大洋漂游生活,成鱼期则栖息于岩礁区之浅水域,不
期刊
飞行时间质谱(Time of flight Mass Spectrometry,TOFMS)是质谱家族中的重要成员,由于其理论上对测定对象没有质量限制,且响应速度极快、灵敏度极高,因此成为当今最有发展前
南美白对虾又名凡纳滨对虾,属节肢动物门、甲壳纲、十足目、游泳亚目、对虾科、对虾属,是广温广盐性热带虾类.南美白对虾在水温低于18℃时停止摄食,长时间处于水温15℃的环境
期刊
本课题先以野生山葡萄为原料,研究了提取、分离白藜芦醇的方法与条件,建立了最佳提取工艺与纯化工艺,然后初步鉴定了白藜芦醇的结构,并测定其含量,最后简单研究了白藜芦醇作为抗氧
本文阐述了数字图像处理技术的相关知识,并分析了OpenCV数字图像处理函数库的使用方法。常规的监控系统需要工作人员在监视器前进行观察,而人总是会疲劳的,所以这种监控系统
发展超临界和超超临界机组是我国发展洁净煤技术的必然选择,而二次再热技术是超超临界发电技术的一个重要的发展方向。我国首台66万千瓦与100万千瓦二次再热机组于2015年8月
学位