基于磁致变刚度的微振动隔振器动态特性研究

磁敏弹性体是智能材料家族中的新成员,其储能模量(刚度)可由外加磁场控制,利用磁敏弹性体的这一特性,以其作为变刚度元件设计了面向精密设备的磁致变刚度微振动隔振器.采用扫频与定频试验探讨了微振动隔振器动态隔振特性.结果表明,在励磁电流激励的磁场控制下,磁敏弹性体刚度随激励磁场实时变化,导致系统产生移频效应,使隔振器在宽频范围内具有良好的隔振效果,尤其共振区的隔振效果最佳.     

磁流变弹性体的厚度对其力学性能的影响

磁流变弹性体在变刚度变阻尼的隔振或吸振系统中具有广阔的应用前景,材料厚度是影响结构优化和减振效果的重要因素。为了研究材料厚度对磁流变弹性体力学性能影响,制备了同一组分不同厚度的4种试样,采用流变仪对磁流变弹性体在不同磁场、应变、频率下的动态力学性能进行表征。通过对测试结果的处理与分析,得到了磁流变弹性体材料厚度与力学性能之间的变化关系,为磁流变弹性体装置的优化设计提供依据。     

不同粒径软磁颗粒掺杂磁敏弹性体的磁致电导特性

以磁化硅橡胶为基体,在有磁场和无磁场条件下制备了多种组分微米级(粒径5～8μm)和亚微米级(粒径200 nm)软磁颗粒掺杂的磁敏弹性体(MSE)试样,通过电导试验装置和磁致电导测试系统研究了不同MSE试样的磁致电导特性,探究磁致电导机理.结果表明:在有磁场条件下制备微米级颗粒填充的MSE的磁致电导特性随着颗粒含量的增加...     

磁流变弹性体压缩模式动态力学性能测试

磁流变弹性体是一种新型的磁流变材料,已被成功地应用于变刚度器件设计中。为了评价磁流变弹性体材料性能,迫切需要建立一套磁流变弹性体性能测试系统。利用电磁振动台的线性扫频功能,采用激光位移传感器同步获取测试系统在不同磁感应强度下测试系统的激励与响应信号,通过系统的运动力学模型和相关理论计算,实现压缩模式下的磁流变弹性体刚度与阻尼性能的测试。该测试系统的建立为研制高性能的磁流变弹性体提供了动态压缩模式下的评价手段。     

变间隙磁流变胶泥缓冲器理论研究与试验验证EI北大核心CSCD

传统磁流变(magnetorheological, MR)缓冲器通常采用等间隙阻尼流道,对于冲击环境下仅靠励磁控制方法实现柔顺耗能极具挑战。针对此问题,提出一种缸筒截面具有锥度特征的磁流变胶泥缓冲器,其阻尼间隙随活塞位移增大而逐渐减小,同时伴随磁感应强度增大,进而提升阻尼力,以期通过结构设计方法补偿冲击环境下缓冲力的衰减。通过建立双坐标系分析了动态磁场与位移、电流之间的关系;采用微分思想将变间隙阻尼通道分为若干微元,基于Herschel-Bulkley (HB)本构模型得到微元阻尼通道的截面流速分布;考虑局部损耗,构建了HB-Minor Losses(HBM)动力学模型,定量分析了各局部损耗因素的影响;进一步分析了位移变化对截面流速、局部损耗压降、总压降的影响。搭建了锤重为93.2 kg的冲击试验平台,并开展了不同冲击速度和电流下缓冲器动力学性能测试。结果显示缓冲器具备良好的可控性,其动态范围高达2.0,最大缓冲力达55 kN。将试验结果与理论模型进行比较,发现HBM模型能够准确预测变间隙磁流变胶泥缓冲器动力学性能。     

基于链化模型的磁流变弹性体磁致压缩模量分析

基于链化模型的磁流变弹性体,在受到压缩形变时,基体中的颗粒链会弯曲变形,变形后相邻颗粒间的相互作用力沿压缩方向和垂直于压缩方向的分量均不同。分析了压缩模式下链弯曲对磁流变弹性体磁致压缩模量的影响。随着磁场强度和压缩应变的增大,磁流变弹性体的磁致压缩模量在压缩方向的磁致力分量和垂直于压缩方向的磁致回复力的共同作用下逐渐变大。     

结合形态学分水岭的模糊聚类图像分割方法

图像分割是将图像分成各具特性的区域,并将感兴趣的目标提取出来的技术,是图像分析和计算机视觉中非常重要的研究内容。根据图像单一的属性标准对图像进行分割会产生过分割的现象,不容易提取到图像中有用的信息。结合数学形态学分水岭算法先对图像进行分割,得到了对图像的初步处理结果,再利用模糊聚类方法对分水岭分割产生的图像进行后处理,使得灰度信息相同或相近的点聚合在一起,得到了较好的图形轮廓。     

基于MRG/CNT复合材料的磁电阻效应研究

通过在磁流变胶泥(MRG)中加入碳纳米管(CNT)组成复合材料,结合MRG的优良磁响应特性与CNT的电导特性,以复合材料作为填充材料设计实验敏感元件,建立实验表征系统对复合材料磁电阻效应的静态与动态特性开展了实验研究,并从微观层面分析了磁电阻效应机理,揭示了激励磁场影响复合材料电阻的关键因素。结果表明：复合材料处在磁工作区范围内,敏感元件的电阻值随磁场的增强而衰减,相对变化量达到了62.2%,同时表现出良好的时间稳定性;实验的动态响应输出与激励磁场的变化趋势高度一致,证明了复合材料具有良好的动态磁电阻响应特性。     

磁流变弹性体剪切式动态力学性能测试

磁流变弹性体（MRE）是磁流变材料中新的一员,研究磁流变弹性体材料,其动态力学性能的探究是研究的重要组成部分,建立一套磁流变弹性体动态力学性能测试系统是需亟待解决的问题。设计了一种磁流变弹性体剪切式动态力学性能测试装置,由电磁振动台提供稳定的正弦激励,通过可调间距的钕铁硼永磁体产生可变的磁场,利用安装在测试系统中的力与加速度传感器,获取磁流变弹性体在往复剪切运动中的剪切力与加速度信号,其中加速度信号经两次数值积分获得位移数据,通过力与位移数据建立磁流变弹性体在动态剪切模式下的应力-应变关系,结合粘弹性材料理论模型,得到磁流变弹性体在剪切模式下的磁控动态力学性能参数。为研制高性能的磁流变弹性体提供了评价体系。