新型泡沫金属磁流变液阻尼器的设计及其特性
磁流变阻尼器拟静力力学特性及力学模型
磁流变阻尼器拟静力力学特性及力学模型磁流变阻尼器是一种基于磁流变液体的阻尼器,它具有可调节的阻尼特性。
磁流变液体是一种特殊的液体,它在磁场的作用下可以发生物理性质的变化。
磁流变阻尼器利用这种特性,通过调节磁场的强度,可以控制磁流变液体的阻尼效果。
磁流变阻尼器的主要力学特性包括:阻尼力与速度的线性关系、阻尼力与结构位移的非线性关系、阻尼力与磁场强度的非线性关系等。
磁流变阻尼器的力学模型可以由以下几个部分构成:1. 弹簧模型:用来描述磁流变阻尼器的结构刚度,通常采用线性弹簧模型或非线性弹簧模型。
2. 阻尼力模型:用来描述磁流变阻尼器的阻尼特性,其最基本的模型是线性阻尼模型。
线性阻尼模型假设阻尼力与速度成正比,即F_d = c * v。
F_d表示阻尼力,c表示阻尼系数,v表示速度。
3. 磁场模型:用来描述磁流变液体在磁场的作用下的性质变化。
可以通过麦克斯韦方程组来描述磁场与磁感应强度的关系。
综合以上几个部分,可以建立磁流变阻尼器的力学模型。
常见的力学模型有线性模型和非线性模型。
线性模型假设磁流变阻尼器的阻尼力与速度成正比,即F_d = c * v,其中c为常数。
这种模型简单、易于建立和分析,但不能准确描述磁流变阻尼器在大位移条件下的非线性特性。
非线性模型考虑了磁流变液体的非线性特性和磁场对阻尼特性的影响。
常见的非线性模型包括Bingham模型、Herschel-Bulkley模型等。
这些模型可以用来描述磁流变阻尼器在大位移条件下的非线性阻尼特性。
磁流变阻尼器的力学特性和力学模型是理解和分析磁流变阻尼器工作原理的重要基础。
通过合理选取力学模型参数,可以实现磁流变阻尼器的优化设计和控制。
磁流变阻尼器拟静力力学特性及力学模型
磁流变阻尼器拟静力力学特性及力学模型磁流变阻尼器是一种基于磁流变液体的智能材料阻尼器。
该种阻尼器可以通过控制磁场强度来调节阻尼器的阻尼特性。
因此,磁流变阻尼器具有很好的适应性和可调性,可以广泛应用于振动控制、结构减振、地震工程等领域。
磁流变阻尼器的基本原理是利用磁场控制磁流变液中磁粒子的排列,从而改变磁流变液的阻尼特性。
在磁流变阻尼器的应用中,最常用的一种结构是悬臂梁结构。
因为悬臂梁结构简单、易于实现,且能够真实地模拟振动控制中的相关问题。
针对磁流变阻尼器在悬臂梁结构应用中的特性和力学模型,研究者们通过理论分析、数值模拟和实验研究等方法,逐步深入研究和掌握了磁流变阻尼器的特性和力学模型。
下文着重探讨磁流变阻尼器的拟静力力学特性及力学模型。
磁流变阻尼器的拟静力学特性是指在阻尼器静止不动时施加的力与位移的关系。
由于磁流变阻尼器具有可调节的阻尼特性,因此在不同的磁场强度和位移条件下,阻尼器的拟静力学特性会有所不同。
以下就磁流变阻尼器的拟静力学特性作简单的介绍。
1. 线性区当磁场强度和位移都较小时,磁流变阻尼器的阻尼特性呈现出线性关系。
也就是说,拟静力向位移的曲线基本上是一条直线。
这个范围通常被称为线性区。
在该区域内,阻尼器的阻尼特性可描述为以下形式:F=CV其中,F是阻尼器所施加的阻尼力,C是阻尼系数,V是阻尼器所施加的速度(或位移速度)。
F=C(V^2/|V|)其中,F、C和V的含义同上。
磁流变阻尼器的力学模型是进行阻尼器设计和性能分析的基础。
由于阻尼器的复杂性质和非线性响应,因此理解阻尼器的力学模型对于进行合理的磁流变阻尼器结构设计和控制策略制定非常重要。
目前,磁流变阻尼器的力学模型可分为两类:基于微观力学模型的宏观模型和基于经验的宏观模型。
前者通常采用磁流变力学的微观理论模型,通过磁粒子间的相互作用力和物理力学效应来构建阻尼器的力学模型。
后者则通常采用经验公式,根据实验数据经验拟合来建立阻尼器的力学模型。
新型磁流变液阻尼器的研究和开发
新型磁流变液阻尼器的研究和开发近年来,随着科学技术的不断发展,新型材料的研究和开发成为了不少科研人员的重要研究领域。
其中,磁流变液阻尼器作为一种新型液压缓冲器,具有在工程领域应用广泛和优越的动态机械性能等优点,引起了众多科研人员的关注和研究。
本文将探讨新型磁流变液阻尼器的研究和开发。
磁流变液阻尼器是一种基于磁化沉淀的新型液压缓冲器,由主缸、活塞、工作腔、磁场发生器、控制系统等组成。
通过改变磁场的强度和方向,可以控制阻尼器内磁流变液的粘度和阻力。
相比传统的液压缓冲器,磁流变液阻尼器有着更加优越的动态性能,并且能够更加灵活地进行控制。
因此,磁流变液阻尼器在现代工程领域中得到了广泛应用,如汽车悬挂系统、工程机械阻尼器、风力涡轮机等。
然而,磁流变液阻尼器的研究和开发仍然存在着许多挑战和难点。
一方面,磁流变液阻尼器面临着磁场强度不易控制、磁流变液粘度易受到温度影响、磁场对液体金属性影响等技术问题。
另一方面,在研究和开发过程中也存在着设计和制造成本高、性能测试难度大、结构刚度与阻尼性能难以平衡等问题。
针对这些问题,科研人员采用了多种研究方法和技术手段,不断推进磁流变液阻尼器的研究和开发。
其中,磁流变液成分的优化和磁场控制技术是较为重要的研究领域之一。
通过改变磁场的强度和方向,可以实现对磁流变液沉淀程度和粘度的控制,从而达到阻尼器的灵活调控和阻尼性能的优化。
此外,科研人员还不断探索新的材料、新的工艺以及新的结构设计方法,优化磁流变液阻尼器的性能,并且逐步降低制造成本。
值得注意的是,虽然磁流变液阻尼器存在着一定的研究难度和技术挑战,但是其中的研究和开发成果对于推进科技进步和现代工程领域的发展具有重要的意义。
在科研人员持续的努力下,相信未来,新型磁流变液阻尼器的性能和应用前景将不断得到提高和拓展,对于实现现代工程的高效、安全、环保等目标发挥着不可替代的作用。
总之,新型磁流变液阻尼器的研究和开发是一个相对新颖和前沿的研究领域。
多孔泡沫金属磁流变液阻尼材料及其力学性能研究
采用 阻尼器 ( 缓 冲器 ) 或 控制 结 构 的振 动是 近 年来 减振 技术 的研 究 热 点 ¨ J由 于传 统 设 计 的 磁 流 变 阻 , 尼器 腔体 内部 需 要 充 满 大 量 价格 昂 贵 的 磁 流 变 液 , 还 需为 此设 计专 门 的密封装 置 , 工 程 中 , 在 硬质 的磁性 颗
s m e c n iin a o d to s,t e p r us fa mea Cu c n p o i e t e lr e ts e r t r u . Atls , t e r s l wa a a y e n h o o m tl o a r v d h a g s h a o q e at h e ut s n lz d a d
振
动
与
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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第3 1卷第 7期
J OURNAL OF VI BRAT ON AND HOC I S K
多 子 泡 沫 金 属 磁 流 变 液 阻 尼 材 料 及 其 力 学 性 能 研 究 L
刘旭辉 ,付泽 民
( 上海应用技术学院 机械工程学 院 , 上海 2 11) 04 8
粒极 易进 入到 密封处 , 引起 磨 损 , 而使 得 目前 的磁 而 从
孔 海 绵磁流 变液 阻尼 器离 市场 化差距 甚远 。
摘 要 :基于多孔泡沫金属的结构性能, 研制一种新型的磁流变液阻尼材料, 并搭建测试系统, 研究其力学性能。
在该材料 中, 磁流变液由于毛细管力 的作用储存 在多孔 泡沫金属里面 , 在磁 场作 用下被抽 出到剪切 间隙内并产生磁 流变 效应 ; 利用搭建的测试 系统 , 研究多孔泡沫金属 的材料 、 外加 电流 、 剪切 问隙和剪 切应变率等参 数对多孔泡 沫金属磁 流变 液 阻尼材料力学性能 的影响 , 果表明 , 结 设计 的多孔泡 沫金属磁 流变 液阻尼材 料可产 生明显 的磁流变效 应 , 在相 同情 况 下, 采用多孔泡沫金属铜时 , 多孔泡沫金属磁流变液阻尼材料具有最大 的剪切转矩 。
液体阻尼器的力学特性分析与优化设计
液体阻尼器的力学特性分析与优化设计引言液体阻尼器是一种常见的机械装置,用于控制和减小机械结构的振动和震动。
它广泛应用于建筑、桥梁、汽车和飞机等领域。
液体阻尼器的力学特性对其性能和效果有着重要影响,因此进行力学特性分析与优化设计至关重要。
一、液体阻尼器的构造与工作原理液体阻尼器一般由液压缸、活塞、密封装置和液体等组成。
当机械结构发生振动时,液体阻尼器中的液体会产生阻尼效应,并通过减少和分散振动能量来控制结构的振动幅值和频率。
其基本工作原理是通过利用液体的黏性和内部阻力,将机械振动能量转化为液体摩擦热能。
二、液体阻尼器的力学特性分析液体阻尼器的力学特性直接影响它的性能和效果。
以下是一些常见的力学特性分析:1. 阻尼特性分析阻尼特性是衡量液体阻尼器性能的重要指标。
通过对液体阻尼器的内部液体流动、黏滞阻尼等特性进行分析,可以确定其阻尼特性。
其中,黏滞阻尼是主要考虑的因素之一,液体阻尼器的阻尼特性可以通过黏滞阻尼系数来描述。
2. 频率响应分析频率响应分析是评估液体阻尼器在不同振动频率下的性能的重要手段。
通过将液体阻尼器与机械结构模型相连接,进行振动试验或数值模拟,可以得到其频率响应曲线。
这样可以对液体阻尼器在不同频率下的阻尼效果进行分析,从而选择合适的液体阻尼器类型,或调整其参数以满足特定的振动控制需求。
3. 动力响应分析动力响应分析是研究液体阻尼器与机械结构共同作用后的振动响应的重要方法。
通过建立液体阻尼器和机械结构的动力学模型,可以进行动力响应分析,得到结构的减振效果和阻尼特性。
这有助于评估液体阻尼器的振动控制能力,并进行优化设计。
三、液体阻尼器的优化设计针对液体阻尼器的力学特性,进行优化设计可以提高其性能和效果。
以下是一些常见的优化设计方法:1. 参数优化设计通过对液体阻尼器的参数进行优化设计,可以改变其阻尼特性和频率响应特性,以适应不同的振动控制需求。
例如,可以通过改变液体阻尼器的几何尺寸、活塞面积和密封装置等参数,来实现不同振动频率下的阻尼效果调节。
新型阻尼器的设计和性能分析
新型阻尼器的设计和性能分析随着科技的不断发展,新型阻尼器的设计和性能分析也取得了显著的进步。
阻尼器是机械工程中常见的一种元件,用于减缓和消除物体的振动和噪声。
在大型机械设备中广泛应用,如高速列车、桥梁、建筑物等,在工业和民用领域中发挥着重要的作用。
一、新型阻尼器的分类目前常见的阻尼器包括油压阻尼器、气静压阻尼器、摩擦阻尼器等。
除此之外,还有一些新型阻尼器逐渐得到人们的认可和应用,如磁流体阻尼器、流体压电阻尼器、智能材料阻尼器等。
磁流体阻尼器是一种利用磁流体的磁性来控制机械振动和噪音的阻尼器。
磁流体阻尼器具有体积小、结构简单、响应速度快等优点,被广泛应用于高速列车、铁路桥梁等领域。
流体压电阻尼器是一种利用流体压电材料来产生阻尼力的新型阻尼器。
该阻尼器不仅将流体压电材料的压电效应和液体阻尼的作用有机结合起来,而且具有快速响应、稳定性高等优点。
智能材料阻尼器是一种利用智能材料的特性来实现振动和噪音控制的新型阻尼器。
智能材料阻尼器的阻尼特性可以通过控制电场来实现,其响应速度快、稳定性好,同时具有可重复使用、易于控制等优点。
二、新型阻尼器的设计原理新型阻尼器的设计原理相较于传统阻尼器有所不同。
新型阻尼器一般采用新材料、新结构和新技术,以实现更高的阻尼效果和更好的控制性能。
其中,阻尼器的材料是关键因素。
以智能材料阻尼器为例,其核心是智能材料。
智能材料具有特殊的物理和化学性质,如压电效应、磁致伸缩效应、磁致阻抗效应等,可以获得很高的灵敏度和响应速度。
使用这些材料设计的阻尼器可以通过调整电场、磁场等外界条件来控制材料的特性,从而实现对机械振动和噪音的控制。
除材料外,结构设计也是影响阻尼器性能的重要因素。
在设计新型阻尼器时,需要充分考虑结构的合理性,如固有频率、阻尼比、放置位置等。
结构设计的不合理会导致性能下降,必须进行相应的优化和改进。
三、新型阻尼器的性能分析新型阻尼器的性能分析是设计过程中必不可少的环节。
要对阻尼器进行性能评估,需要进行模拟和实验,从而获得其振动和噪音控制效果。
磁流变液阻尼器设计与性能测试
J u na he he y e h c o r l S nz n Polt c ni of No. 2 0 3, 01
磁 流 变 液 阻尼 器 设 计 与性 能 测 试
陈 红 ,刘栋 材 ,付 帅 ,魏 晓辉
型和磁路设 计模 型,设计 MR F阻尼 器的经验 ;基于 NI 字化 测试 系统检 测 MR 数 F阻尼器控制移动滑 台振动的 效果.实验 结果证 实 MR F阻尼 器能快捷方便地调 节阻尼 、高精度控 制移 动滑台的振动,MR F阻尼器振动控制 装置具有教 学实用价值 . 关键词:耗 能器;磁 流变液;振动控制装置;N 检 测 I
( 圳 职 业 技 术 学 院 机 电工 程 学 院 ,广 东 深 圳 5 8 5 ) 深 10 5
摘
要: 自动化 生产 中, 自动检 测设备 的使 用越来越广泛 ,为保证检测精度 ,这类设备都需要控制 气动和
电 动振 动对 检 测 的 干扰 和 影 响 .为此 本 文设 计 了 MRF可 控 阻尼 器及 可 调 振 动 滑 台 装 置 ,总 结 基 于 MR F力 学 模
美国 L r od公司在 第 五届 国 际 电流变 液 、 磁流 变 液
及其 相 关 技 术研 讨会 上 ,展 示 了一 种应 用 MRF 生产 的卡 车座位 减 振器 ,全 长 1 m, 磁场 区域 5c 在
且有 较低 的粘 度 .在 强磁 场 作用 下 , F表现 为 宾 MR 汉姆 ( ig a B n h m)固 塑体 ,其流 动 性 可用 宾汉姆 方
最 大 阻尼 和最 小 阻尼之 比可 达 1 左右 , 0倍 并且 耗 电 很 小 ,最 大 功率仅 为 2 W l. 2 l J
磁流变液阻尼器原理
磁流变液阻尼器原理
磁流变液阻尼器是一种利用磁流变液体的流变特性来实现精确控制的阻尼器。
以下是磁流变液阻尼器的工作原理和原理解释。
1. 流变液介绍:磁流变液是一种特殊的液体,由微小磁性颗粒悬浮在基础液体中。
在无磁场作用下,磁流变液可自由流动,表现为低阻力状态。
2. 磁场作用:当施加磁场时,磁流变液中的磁性颗粒会迅速对齐并形成链状结构,从而增加了磁流变液的黏度和阻力。
这种变化是可逆的,当去除磁场时,液体恢复到原来的低阻力状态。
3. 阻尼器工作方式:磁流变液阻尼器的关键是利用磁流变液的流变特性来实现阻力的调节。
阻尼器内部结构包括一个高强度电磁和一个容器,内部充满了磁流变液。
4. 控制阻尼力:当电磁激活时,产生的磁场使磁流变液发生固化,
从而提高了阻力。
通过调节电磁激活的强度,可以精确地控制阻尼器的阻尼力大小。
阻尼力可以根据需求进行实时调整。
5. 应用领域:磁流变液阻尼器被广泛应用于工程、汽车和航空航天等领域。
在工程领域,它可用于减震、减振和振动控制系统;在汽车领域,它可用于改善悬挂系统和车辆稳定性;在航空航天领域,它可用于控制机翼和舵面的运动。
磁流变液阻尼器利用磁性颗粒在磁场作用下的排列,从而实现阻尼力的调节。
通过精确控制电磁激活,可以改变阻尼器的阻尼特性,使其适应不同的工程需求。
这种原理和特性使得磁流变液阻尼器成为一种高效、精确和可调节的阻尼控制装置。
磁流变阻尼器拟静力力学特性及力学模型
磁流变阻尼器拟静力力学特性及力学模型【摘要】这篇文章围绕磁流变阻尼器展开研究,首先介绍了磁流变阻尼器的基本概念和研究背景,然后深入探讨了磁流变阻尼器的原理、拟静力力学特性和力学模型,同时结合实验验证和数值模拟进行分析。
在文章探讨了磁流变阻尼器在工程中的应用前景和发展趋势,总结了磁流变阻尼器在减震减振方面的潜力和价值。
通过这篇文章可以更全面地了解磁流变阻尼器的原理和特性,为进一步研究和应用提供了重要参考。
【关键词】磁流变阻尼器,拟静力力学特性,力学模型,实验验证,数值模拟,应用前景,发展趋势。
1. 引言1.1 磁流变阻尼器概述磁流变阻尼器是一种利用磁流变材料特性,通过改变磁场强度来控制材料的阻尼特性的装置。
磁流变阻尼器通常由固定部件、活动部件、磁场控制系统和磁流变液组成。
当磁场施加在磁流变液上时,磁流变液的粘度会发生变化,从而改变了阻尼器的阻尼特性。
磁流变阻尼器具有响应速度快、可控性强、无摩擦、无噪音等优点,被广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
随着科技的不断进步,磁流变阻尼器的研究和应用也在不断深入,为工程领域提供了新的解决方案。
磁流变阻尼器的概述为我们提供了了解其工作原理和应用前景的基础,为接下来对其拟静力力学特性、力学模型以及实验验证等方面的探讨奠定了基础。
1.2 研究背景磁流变阻尼器主要通过磁场的调节作用来实现对结构振动的控制,其减振效果与施加的磁场强度以及流体的磁流变特性密切相关。
磁流变阻尼器的拟静力力学特性的研究对于优化磁流变阻尼器的设计和应用至关重要。
通过建立磁流变阻尼器的力学模型,可以更好地理解磁流变阻尼器的工作原理和减振机制,为其在工程中的应用提供理论依据。
实验验证和数值模拟也是研究磁流变阻尼器的重要手段,可以验证理论模型的准确性,并为实际工程应用提供可靠的数据支持。
2. 正文2.1 磁流变阻尼器的原理磁流变阻尼器的原理是基于磁流变材料的特性实现的。
磁流变材料是一种特殊的材料,其特点是在外加磁场的作用下,其物理性质会发生可逆变化。
磁流变阻尼器拟静力力学特性及力学模型
磁流变阻尼器拟静力力学特性及力学模型磁流变阻尼器是一种利用磁流变材料的流变特性实现控制阻尼力的装置。
该装置是由磁流变油、磁流变阻尼器壳体、固定架和磁场激励系统组成。
在磁流变阻尼器中,磁流变油是一种具有流变特性的液体,在不加磁场的情况下,其粘度与普通液体相当,但在加磁场的作用下,其粘度会发生改变。
磁流变阻尼器的工作原理是通过改变磁场的强度和方向来控制磁流变油的粘度,从而实现对阻尼力的调节。
在没有施加磁场时,磁流变油的粘度较低,阻尼力较小;而在施加磁场时,磁流变油的粘度增加,阻尼力增加。
通过调节磁场的强度和方向,可以实现阻尼力的连续调节。
磁流变阻尼器主要用于机械系统的减振控制和结构的抗震控制。
在机械系统中,磁流变阻尼器可以通过调节阻尼力来减少振动,提高系统的稳定性和精度;在结构的抗震控制中,磁流变阻尼器可以通过调节阻尼力来减少结构的震动反应,提高结构的耐震性能。
在力学特性方面,磁流变阻尼器具有以下几个特点:1. 阻尼力的大小可以连续调节,范围较大。
通过调节磁场的强度和方向,可以实现阻尼力的连续调节,适应不同工况下的需求。
2. 阻尼力的调节速度较快。
由于磁流变油的流变特性,磁流变阻尼器的阻尼力调节速度相对较快,可以实现对振动的快速响应。
3. 系统的动态特性较好。
磁流变阻尼器具有很好的动态特性,可以对频率较高的振动起到良好的抑制效果。
4. 零功耗和可靠性高。
磁流变阻尼器只需要在调节时才消耗能量,而在静止时基本没有能量损耗,具有较高的能量效率和可靠性。
在力学模型方面,磁流变阻尼器可以用等效粘滞阻尼器模型进行描述。
该模型假设磁流变阻尼器的阻尼力与其位移速度成正比,即F_d = c * v,其中F_d为阻尼力,c为等效阻尼系数,v为位移速度。
该模型可以通过测量磁流变阻尼器的位移和速度来确定等效阻尼系数,从而用于系统的建模和控制设计。
磁流变阻尼器具有较好的力学特性和力学模型,可以在机械系统和结构的控制中发挥重要作用。
磁流变材料阻尼器的结构设计与性能研究
磁流变材料阻尼器的结构设计与性能研究磁流变材料阻尼器是一种先进的阻尼器,在波浪荡漾、地震或机械振动等方面有广泛的应用。
它能够通过施加磁场来改变其内部阻尼阻力,以达到减振和减震的效果。
在本文中,我们将探讨磁流变材料阻尼器的设计和性能研究。
一、磁流变材料阻尼器的工作原理磁流变材料阻尼器的工作原理基于其材料本身的特性。
其外观类似于一个圆柱形的管子,内部则填充有磁流变材料。
当施加磁场时,磁流变材料会发生磁致变形,从而改变管子内部的液体位置和流动。
在运动过程中,液体会产生阻力,从而达到减震和减振的作用。
二、磁流变材料阻尼器的性能研究磁流变材料阻尼器的性能研究涉及到其结构设计和使用效果。
以下是该阻尼器的性能分析:1、阻尼器的结构设计阻尼器的结构设计对其性能具有重要影响。
通常,设计者会考虑以下主要因素:外部形状、内部填充材料和磁场生成器。
以外部形状为例,可以设计成不同形状,如梯形、V形或菱形。
这些形状对于磁流变材料的分布和内部阻尼效果具有明显的影响。
此外,内部填充材料的选择也至关重要,不同的材料具有不同的粘度和导电性能,因此对阻尼器的实际性能会产生重要的影响。
2、使用效果的测试除了设计结构以外,测试阻尼器的使用效果同样至关重要。
例如,可以通过实验来测量阻尼器在减震和减振方面的效果以及其对于振动频率和波形的响应。
此外,还可以对阻尼器的耐久性进行测试,以确保其能够在长时间内稳定工作。
三、磁流变材料阻尼器的应用磁流变材料阻尼器广泛应用于工业和车辆领域,如摩托车减震器、建筑物和桥梁结构减震器、汽车悬挂器等等。
在汽车领域,磁流变材料阻尼器已经被广泛应用于各大汽车制造商的高端品牌车型。
例如,美国福特公司的F-150皮卡车已经采用了该技术。
磁流变材料阻尼器可以大幅度提高车辆的行驶舒适性和安全性,从而更好地吸引消费者。
四、结论磁流变材料阻尼器是一项重要的技术,其在各大领域的应用也正在不断增加。
设计良好的阻尼器不仅可以提高机器和设备的性能,还可以减少因振动产生的损坏和磨损。
磁流变液在阻尼器中的应用研究
磁流变液在阻尼器中的应用研究近年来,随着科学技术的发展,磁流变液技术在工程领域逐渐引起了人们的广泛关注。
尤其是在阻尼器这一领域,磁流变液的应用已经展现出了重要的潜力。
本文将探讨磁流变液在阻尼器中的应用研究。
一、磁流变液的基本原理首先,我们需要了解磁流变液的基本原理,才能更好地理解其在阻尼器中的应用。
磁流变液是一种由磁性颗粒悬浮于基础液体中形成的材料,其颗粒尺寸一般在微米量级,可以通过改变磁场来调节其粘度和流变性能。
磁流变液的粘度在磁场的作用下可以迅速改变,由此产生的阻尼效应可以用于减震系统中,使得结构在受到外力作用时能够更好地吸收能量,提高系统的稳定性和安全性。
除此之外,磁流变液还具有响应速度快、控制精度高等优点。
二、磁流变液阻尼器的工作原理在磁流变液阻尼器中,磁流变液被置于活塞和缸体之间的空间中,当磁场作用于磁流变液时,磁性颗粒会发生聚集,从而改变阻尼器的粘度。
通过控制磁场的强弱,可以实现阻尼力的调节。
阻尼器的工作原理可以简单描述为:当外力作用在结构上时,结构会振动,并传递给阻尼器;磁流变液在磁场的作用下改变其粘度,产生阻尼力,从而减缓结构的振动;最终,通过阻尼器的作用,结构的振幅逐渐降低,直至停止。
三、磁流变液阻尼器的应用研究在智能材料和结构领域,磁流变液阻尼器的应用研究日趋深入。
下面就几个典型的应用案例进行介绍。
1. 汽车减振系统中的应用近年来,汽车工程领域对于减少车辆的振动和噪音越来越关注,因此磁流变液阻尼器在汽车减振系统中的应用得到了广泛研究。
通过在车辆悬挂系统中引入磁流变液阻尼器,可以在不同的行驶条件下实现对车辆振动的主动控制,提高乘坐的舒适性。
2. 桥梁结构的减震控制桥梁作为交通工程中重要的基础设施之一,其结构的安全性和稳定性对于保障交通运输的顺利进行至关重要。
磁流变液阻尼器的应用可以有效地减少桥梁结构在地震和风力作用下的振动,并降低应力和变形。
通过控制磁场的强度,可以使桥梁结构在受到外力作用时表现出更好的抗震性能。
新型磁流变液体阻尼器的设计
关键词 :磁 流变液 体 ( F ; 流变 ( R 阻尼器 ;气 动伺服 系统 MR ) 磁 M )
中图 分类号 :T 7 3 6 H 0.2 文献标 志码 :A
流体 传动 装置 广泛 应 用 于各 工 业领 域 , 传 统 MR阻 尼器 是整 个 系统 的核心 部件 ,其 性 能好 坏 直 但 的气 动位 置伺 服 控 制 系统 由 于其 工作 介 质 具 有 较 接影 响到整 个 系统 的工作 性能 .
MR F阻尼 阀 的性 能 主 要 取 决 于结 构 、磁 路 以
式 的分体 式 阻 尼 器 ,该 阻 尼 器 具 有 体 积 小 、结 构
紧凑 、重 量 轻 、阻 尼 力 调 节 范 围大 等 特 点 ,可 配 及 磁 流变液 体 的性能 ( 2 . 图 ) 阻尼 阀的磁 力 线 走 合气 动执 行 元 件 实 现 半 主 动 控 制 ,具 有 良好 的 速 向 为 : 通过 阀芯 , 过侧 翼 后 穿 过 阀体 与 侧翼 间 先 经
变液 到 达另 一侧 翼 , 后 回到 阀芯 , 中两 线 圈 产 大 的磁 场 强度 ,并 使 磁 流 变 液 工 作 区 间 ( 形 间 最 其 环 生 的磁场 方 向相 反 , 以保 证 磁场 在 MR阻 尼器 的 中 隙 ) 处 的磁 场 强 度 最 大 ,而 非 工 作 区 间 的能 量 损 间侧 翼 为叠加 . 阻尼 器参 数包 括环 形 间隙 g 阀芯 直 失最 小 ;不 通 电 流 时 ,阻 尼 器 内剩 磁 小 ,阻 尼 力 、
的 目的. MR阻尼器与 各 种传感 器 结合 构成 的闭 环
控制 系统 节对 控 制 对 象 的位 移 、速 度 、方 向 等 参 数 进 行 控 制 和 调 节 以实 现 精 确 的传 动 控 制 . 因此
磁流变阻尼器结构设计及其阻尼特性试验研究
WU X i a o q i n g , C H E N H a i w e i , Z HA NG Q i u j u , Q I U Q i n g z h a n g
( S c h o o l o f Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g , J i a n g n a n U n i v e r s i t y , Wu x i , J i a n g s u 2 1 4 1 2 2 , C h i n a )
ma t e r i a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e ma g n e t o r he o l o g i c a l lu f i d a n d ma g n e t i c c i r c u i t d e s i g n pr i n c i p l e,a s i n g l e l e v e r s h e a r v a l v e t y p e o f ma g n e t o r h e o l o g i c a l d a mp e r wa s d e s i g ne d a n d p r o d u c e d. Us i n g I ns t r o n 8 8 0 0 ma t e ia r l s t e s t i n g ma c h i n e c o u l d c o l l e c t t h e da t a o f d a mp i n g f o r c e u n d e r d i f f e r e n t c u r r e n t ,  ̄e q u e n c y a n d di s p l a c e me n t . An a l y s i s o f t h e me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o n t he d a t a s h o we d t h a t ma g n e t o r he o l o g i c a l d a mp e r c o ul d me e t de s i g n r e qu i r e me n t s ,i t c o u l d b e us e d f o r t h e s up p r e s s i o n c o n t r o l s t r a t e g y r e s e a r e h o f d r u m wa s hi n g ma c h i n e v i b r a t i o n.
基于多孔泡沫金属材料的简易磁流变阻尼器可行性研究
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【 】K ziPvlB ssGogs Bst o Vc re a. o f 3 uhr ae, os ere, ah vi io,t 1H w o i o t
磁流变液阻尼器的加工精度 ,大大 降低 了磁流变液 阻
尼器 的造价 ,小孔用于通气 和补充磁流变液。
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基 金项 目 :国家 自然 科学 基金 项 目 (1026 ;上海 高校 青 5 155 ) 年教 师培 养计 划资 助项 目 ( Y.14 );上 海 应用 技 术 学 院引 YY10 1 进人 才科 研启 动资 助项 目 ( J0 1 5 . Y 2 1- ) 0
收稿 日期 :2 1 — 3 0 01 0 — 5
度 、导磁率 以及孔 隙度等方 面同时具备海绵 、烧结金 属等材料无法 比拟的优越性 ,为解 决磁 流变液阻尼器 的设计 问题提供 了一个新的研究思路 。
参考 文献
【 】 C r n , a snJD MR fi sog ei s n e 1 h aaM JCr o . ud pnedv e adt i z l l c hr
细管孔径多孔介质材料 的流动模 型 ,为 多孔介质在磁 流变液 阻尼器设计 中的应 用提供 了理论 依据 ;白俄 罗斯学者 V B st o 研 究 了磁流 变 液 的毛 细管 上升 aho i v
磁流变阻尼器拟静力力学特性及力学模型
磁流变阻尼器拟静力力学特性及力学模型磁流变阻尼器是一种利用磁流变液体的变流变阻性能实现力学阻尼的装置。
它利用磁场的控制,可以调节流变液的粘度和流动性质,从而改变阻尼器的阻尼特性。
磁流变阻尼器广泛应用于工程结构的减振、稳定和控制,具有快速响应、大阻尼力范围和可调节性强等优点。
磁流变阻尼器的力学特性主要包括负阻尼、阻尼控制和可调节性。
1. 负阻尼特性:磁流变阻尼器在工作过程中可以产生负阻尼,即与传统阻尼器相比,其阻尼力可以有选择地减小,甚至变为负值。
这是由于磁场对流变液的控制,可以改变流变液的摩擦、黏滞和粘弹性等力学特性,从而使得阻尼器的阻尼力产生变化。
2. 阻尼控制特性:磁流变阻尼器的阻尼特性可以根据需要进行有效控制。
一般来说,磁场的强度越大,阻尼力越大;反之,磁场的强度越小,阻尼力越小。
通过改变磁场的强度和方向,可以实现对阻尼特性的调节和控制。
3. 可调节性特性:磁流变阻尼器的阻尼特性可以随着外部环境和结构需要进行调节。
通过改变磁场的控制参数,可以实现对阻尼器的阻尼力和频率响应的调整。
这种可调节性特性使得磁流变阻尼器可以适应不同的外部工况和结构需求。
磁流变阻尼器的力学模型可分为线性模型和非线性模型两种。
1. 线性模型:线性模型是指磁流变阻尼器的力学特性满足线性关系的模型。
根据流变液的流变学理论,可以建立流变液粘度与应变速率的线性关系,进而推导出磁流变阻尼器的力学模型。
线性模型简单直观,适用于小幅度振动和较低频率的工况。
磁流变阻尼器具有独特的力学特性和力学模型。
通过研究和探索磁流变阻尼器的力学特性及其力学模型,可以更好地理解和应用磁流变阻尼器,实现结构的减振、稳定和控制等工程应用。
泡沫金属磁流液阻尼器的优化设计与实验研究
泡沫金属磁流液阻尼器的优化设计与实验研究刘旭辉;张珈豪;涂田刚;廖华栋;郭甜甜;杨光【摘要】In order to improve the shear force of a new metal foam Magneto-rheological (MR) fluid damper,based on finite element simulation software of ANSYS,the parameters of metal foam MR fluid damper were optimized by taking the magnetic field density in the shear gap as the optimal object,and taking the structural parameters of the damper including the piston working length and diameter,the cylinder wall thickness as the optimal parameters.The test device of shear force of the metal foam MR fluid damper was built,and the performance of the damper before and after optimization was compared.The result shows that the shear force of the damper after optimization is improved by 1.46 times,the effect of optimization of the structure parameters of the metal foam of MR fluid damper is obvious.%为提高磁流变泡沫金属阻尼器的阻尼力,基于ANSYS 有限元仿真软件,以间隙中磁感应强度为优化目标,以活塞工作长度、直径及缸筒壁厚为优化参数,对泡沫金属磁流变阻尼器的各项参数进行优化.组建泡沫金属磁流变阻尼器剪切力测试系统,实验测试阻尼器优化前后的性能.结果表明,施加相同电流及同等剪切速率时,优化后的泡沫金属磁流变液阻尼器输出的阻尼力提高了1.46倍,优化效果明显.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2017(042)012【总页数】4页(P96-99)【关键词】磁流变液阻尼器;泡沫金属;优化设计【作者】刘旭辉;张珈豪;涂田刚;廖华栋;郭甜甜;杨光【作者单位】上海应用技术大学机械工程学院上海 201418;上海应用技术大学机械工程学院上海 201418;上海应用技术大学机械工程学院上海 201418;上海应用技术大学机械工程学院上海 201418;上海应用技术大学机械工程学院上海201418;上海应用技术大学机械工程学院上海 201418【正文语种】中文【中图分类】TB42磁流变液阻尼器是一种通过调整施加的电流数值,从而改变电流产生的间隙磁场强度大小来调节其阻尼力的新型阻尼器。
磁流变液阻尼器综述
半主动控制—磁流变液阻尼控制系统摘要:结构振动控制是一种新型的抗震技术,其中半主动控制是介于被动控制与主动控制之间的一种控制技术,其仅需少量外加能源,便可产生接近主动控制的效果。
由智能材料磁流变体制成的磁流变阻尼器不仅具有结构简单,体积小,反应快,能耗小和阻尼力连续顺逆可调等优点外,而且还易于和计算机相结合。
在半主动控制下,磁流变阻尼器可以有效地减小建筑结构的风振和地震反应。
因此,国内外己经有越来越多的学者投入到此方面的研究中来,并已取得了一定的成果。
本文根据国内外研究成果,介绍了磁流变阻尼器构造特点,力学模型及其控制算法。
关键词:磁流变液阻尼器;力学模型;半主动控制1 磁流变液磁流变液(Magnetorheological Fluid,简称MRF)最早是美国国家标准局Rabinow (1948)发明和研制,它主要由非导磁性液体和均匀分散于其中的高磁导率,低磁滞性的微小软磁性颗粒组成。
在零磁场情况下,流变液的颗粒杂乱无章地分布在液体中,无规则的自由流动。
其力学性能与普通流体一样,是具有线性粘滞力的牛顿流体(如图1所示)。
在磁场作用下,MRF可在毫秒级的时间内快速、可逆地由流动性良好的牛顿流体转变为高黏度、低流动性的Bingham塑性固体。
磁流变液内的颗粒在两个磁极之间形成颗粒链,沿磁场方向呈“一”字状有规律的排列,这限制了流体的自由流动,使流体转变成一种具有一定抗压强度(剪切屈服强度和粘滞力的半固体)并且此过程可逆(如图2所示)。
当磁场撤离后,MRF又恢复成初始牛顿流体。
性能最大场强最大剪切屈服应力/KPa表观黏度/(Pa·s)适用温度/℃杂质敏感性密度/(g/cm3)输入电压/VMRF250A/mm5~100 0.2~1.0-5~150 不敏感3~4 2~25 优点:(1)所需输入电压小。
(2)剪切屈服强度高,可达到50~100KPa。
(3)对体内杂质影响不敏感,而且温度适应范围宽。
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A b s t r a c t : A n o v e l f o a m me t a l ma g n e t o r h e o l o g i c a 1 l f u i d( MR F)d a mp e r w a s d e s i g n e d . B y u s i n g t h e f o a m me t a l a s a s t o r —
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a g e c a r r i e r o f M RF, t h e ma g n e t o r h e o l o g i c a 1 lu f i d c a n b e s e a l e d i n t h e d a mp i n g c h a mb e r , wh i c h h a s a g o o d s o l u t i o n t o t i l e
金 属磁 流 变 阻 尼器 用 于半 主动 控制 方 面的优 势 。
关键 词 :泡沫 金 属 ;磁 流 变 阻尼 器 :减振 控 制 系统 中图 分 类 号 :T B 3 8 3 ;T B 4 2 文 献 标 志码 :A 文 章 编 号 :0 2 5 4 — 0 1 5 0( 2 0 1 7 )0 2 - 0 9 5 — 0 5
h i g h c o s t a n d d i f f i c u l t y r e s u l t e d f r o m s e a l i n g ma g n e t o r h e o l o g i c a l lu f i d i n t h e t r a d i t i o n a l d a mp e r . A f i n i t e e l e me n t s i mu l a t i o n
s t r u c t u r a l d e s i g n i s r e a s o n a b l e . A PI D s e mi — a c t i v e v i b r a t i o n c o n t r o l s y s t e m wa s d e v e l o p e d a c c o r d i n g t o t h e n o v e l d a mp e r , a n d a v i b r a t i o n d a mp i n g e x p e ime r n t o f c a n t i l e v e r b e a m wa s p e r f o r me d . Th e e x p e r i me n t a l r e s u l t s s h o w t h a t t h e me t a l oa f m M RF d a mp e r h a s t h e me it r s o f r a p i d r e s p o n s e o n c o n t r o l l i n g s i g n a l a n d g o o d d a mp i n g c o n t r o l l a b i l i t y, i n d i c a t i n g t h a t t h e me t a l oa f m MRF d a mp e r h a s a n a d v a n t a g e i n u s i n g i n s e mi a c t i v e c o n t r o l s y s t e m. Ke y wo r d s : me t a l f o a m; ma g n e t o r h e o l o g i c a l lu f i d d a mp e r ; d a mp i n g — c o n t r o l s y s t e m
2 0 1 7年 2月
润 滑 与 密 封
LUBRI CAT I ON ENGI NEERI NG
F e b . 2 0l 7 Vo 1 . 4 2 No . 2
第4 2卷 第 2期
D OI :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 0 2 5 4 — 0 1 5 0 . 2 0 1 7 . 0 2 . 0 1 9
新 型 泡 沫 金 属 磁 流 变 液 阻 尼 器 的 设 计 及 其 特 性
刘旭辉 廖华栋 涂 田刚 张珈豪 孙 猛
( 上海应用技术大学机械工程学院 上型 泡 沫金 属 磁 流变 液 阻 尼 器 ,将 泡 沫金 属 作 为磁 流 变 液 的存 储 载体 ,使 磁 流变 液 封存 在 阻 尼 腔 中 ,解 决 传统 阻尼 器 造价 高 和 密封 难 的 问 题 ;采 用 在 端 盖 两端 设 置 铜 片 的设 计 方 法 ,对 磁 路 中 的磁 力 线 走 向进 行 改 进 ,对 其 磁 场进 行 有 限元 仿 真 。仿 真 结 果 表 明其 磁 场分 布均 匀 。证 明 结构 设 计 合 理 。将 设 计 的 泡 沫 金 属 磁 流 变 阻 尼 器 用 于抑 制 悬 臂梁 的振 动控 制 实 验 ,实 验 结果 表 明 :泡 沫金 属 磁 流变 液 阻 尼 器 响 应迅 速 ,可 控 阻 尼 性 良好 ,体 现 ' r泡沫
De s i g n a n d Pr o p e r t i e s Ana l y s i s o n Me t a l Fo a m M a g n e t o r h e o l o g i c a l Fl ui d Da m pe r
L I U Xu h u i LI AO Hu a d o n g TU Ti a n g a n g ZHANG J i a h a o SUN Me n g ( S c h o o l o f Me c h a n i c a l E n g i n e e i r n g , S h a n g h a i I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y, S h a n g h a i 2 0 1 4 1 8 , C h i n a )