磁流变弹性体变刚度隔振系统的设计与仿真分析

磁流变弹性体兼有磁流变液和弹性体的优点,其剪切模量可由外加磁场控制,在振动控制等方面具有广阔的应用前景。现有的隔振系统中隔振器刚度一般都是固定值,这使系统的隔振效果有局限性,对较低频率振动,尤其是共振时的隔离效果很差。提出了将可调刚度的磁流变弹性体隔振器用于隔振系统中．通过改变隔振器的线圈电流大小来控制磁流变弹性体的剪切模量,进而调整隔振系统的刚度,使系统获得更宽的隔振频率范围。设计了隔振器的结构,基于SimuLink软件对系统的隔振效果进行仿真分析．表明了设计的有效性．     

基于磁流变弹性体的汽车减振系统仿真分析

为了实现汽车减振效果实时可调,提高驾乘舒适性,采用了一种新型智能材料—磁流变弹性体(MRE)作为汽车悬架系统的核心材料,运用Matlab Simulink软件建立了汽车减振系统仿真模型,并相应建立了实验装置,通过计算获得了该系统模型在不同磁场下的等效阻尼和等效刚度,对其减振效果进行了仿真和实验分析。研究结果表明,磁流变弹性体应用于汽车减振系统有效并可以实现减振效果可调。     

磁流变体在机械工程中的应用综述

简单回顾了磁流变体的发展历史,对磁流变液和磁流变弹性体在国内外的研究进行了综述;对磁流变液和磁流变弹性体的工作原理做比较,介绍了磁流变液在振动控制、传动装置等方面的应用,以及磁流变弹性体在减震和智能器件等方面的应用;分析了磁流变体在研究应用方面存在的问题,并对其发展趋势进行了展望。     

磁流变弹性体橡胶空气弹簧的结构设计

介绍的磁流变弹性体橡胶空气弹簧已获得国家实用新型发明专利,由磁流变弹性体橡胶以及其上下连接的上支板和下支板和控制系统组成,控制系统包括气压调节系统和实时刚度调节系统.解决了橡胶空气弹簧能自动实时调节变化高度和刚度的问题,提高汽车的减震性能,改善乘坐舒适性和操纵平稳性.可广泛应用于各种机动车的悬架减振系统.     

磁流变弹性体在汽车座椅减振中的应用

外部环境是造成道路事故的一个主要因素。采用了一种新型智能材料,磁流变弹性体（MRE）作为汽车座椅减振的核心材料,并相应建立了实验装置,通过计算获得了该系统模型在不同磁场下的等效阻尼和等效刚度,运用Simulink软件对汽车座椅减振系统进行了仿真分析。研究结果表明,磁流变弹性体低频阶段具有较好的移频和减幅特性;磁流变弹性体中的金属磁性颗粒在磁场作用下的耦合力成非线性关系,造成磁流变弹性体减振效果在不同励磁电流下呈现非线性;减振效果与外激励的形式有关。     

基于磁流变原理的变刚度驱动方法研究

针对机器人关节变刚度驱动的功能需求,提出了一种基于磁流变原理的变刚度驱动方法,该方法利用旋转式磁流变阻尼器力矩可控且响应速度快的特点,结合伺服电机与旋转式磁流变阻尼器,构成变刚度驱动器.基于变刚度驱动器构型,分析了变刚度驱动原理.完成了用于变刚度驱动器的旋转式磁流变阻尼器的设计,获取了阻尼器的力矩值与磁动势值.基于变刚...     

基于磁流变弹性体导电机理的压阻特性理论模型研究

磁流变弹性体作为新型智能材料的一种,已成为国内外研究的热点,但目前缺少有关其压阻特性的理论模型研究。通过对磁流变弹性体导电机理的分析,指出磁流变弹性体的导电机制是由导电通道理论和隧道电流理论两种载流子传导机制共同作用的结果,进而推导出磁流变弹性体压阻特性的理论模型。模型表明．磁流变弹性体的电阻呈现明显的压力依赖性。实验结果显示,在轴向压力激励下,磁流变弹性体样品电阻呈数量级递减．表现出明显的压阻特性行为,定性地验证了理论模型的正确性。     

磁流变弹性体阻尼器的设计及磁路分析

针对高速切削加工过程中产生振动的情况,基于剪切模式,设计了一种磁流变弹性体阻尼器,针对磁流变弹性体阻尼器的典型磁路结构,阐述了磁路设计原理,研究了磁路计算方法,并利用ANSYS软件对其磁路结构进行了分析验证。仿真结果的分析有助于优化磁路结构,使所设计的磁流变弹性体阻尼器的磁场效能得到最大的发挥。     

磁流变弹性体阻尼器的设计及其磁路分析

高温合金叶轮是航空发动机的核心零件,但高温合金叶轮在加工过程中容易产生振动。因此针对加工高温合金叶轮过程中容易产生振动的情况,基于挤压工作模式,设计了一款磁流变弹性体振动抑制阻尼器。并对所设计的磁流变弹性体振动抑制阻尼器的整个磁路进行了计算和分析。分析结果表明,所设计的磁流变弹性体振动抑制阻尼器的间隙部分磁阻最大,而整个磁流变弹性体振动抑制阻尼器的磁路设计合理,磁场强度符合设计要求,且阻尼器具有较大的可调节范围。     

基于Bouc-Wen模型的阻尼负载模拟器研制

研制了一种数字控制阻尼负载模拟器,可以模拟Bouc-Wen等非线性滞回模型,通过设定参数来模拟不同的负载特性.如果应用在地震模拟振动台实验中,通过改变负载模拟器参数就可以模拟成不同类型的阻尼器,一方面可以研究阻尼器对结构的减振效果,另一方面可以研究不同类型结构所需要的最优阻尼器参数.该阻尼负载模拟器可以广泛应用于实验领域来代替阻尼器,是一种主动调节型的阻尼器.     

孔隙阀式磁流变阻尼器准静力分析

建立了孔隙阀式磁流变阻尼器的轴对称模型.推导了孔隙阀内磁流变液压力梯度方程.对Herschel-Bulkley模型的磁流变阻尼器压力梯度进行了数值求解.应用代数方程理论,得到了Bingham模型的磁流变阻尼器压力梯度的解析解.最后,结合算例计算了孔隙阀内磁流变液的流速分布及阻尼器的阻尼力.     

轮胎刚度和阻尼非线性模型的解析研究

根据轮胎的静态和动态试验结果,建立了轮胎刚度和阻尼的非线性解析模型.该模型分析了轮胎刚度与轮胎变形量、充气压力和振动频率之间的数值解析关系;同时还分析了轮胎阻尼与振动速度、轮胎变形速度和充气压力之间的关系.     

弱刚性构件磁流变抛光变形机理与抑制技术研究

弱刚性平面构件对应力极其敏感,加工后平面度难以保证,为解决该问题,提出通过磁流变抛光工艺改善工件的平面度。通过有限元仿真,阐明弱刚性构件磁流变抛光变形的机理,提出残余应力的不对称释放是造成工件变形的主要原因,并建立加工过程中工件变形预测模型。仿真结果表明,采用单面加工时,变形为9.5μm;采用翻面加工时,变形为0.7μm。根据仿真中工件变形的情况,提出了翻面加工的策略,并通过实验进行验证。实验结果表明,单面加工时,工件变形严重,而采用翻面加工时,变形会产生回复现象,从而使得工件平面度得到有效收敛。进而,提出了弱刚性构件磁流变修形抑制技术,即通过翻面等量材料去除实现工件表面残余应力的对称释放,并在?200 mm、厚2 mm的纯铜弱刚性平面构件上应用该技术,两个面的平面度PV值分别从4.6μm和5.9μm降低到2.0μm。     

挤压式磁流变阻尼器及其有限元分析

磁流变弹性体是一种新型智能材料,由橡胶与磁性颗粒组成,兼有磁流变液和弹性体的特点,同时又克服了磁流变液易沉降、稳定性差的缺点,具有很好的应用前景。利用磁流变弹性体的流变特性,设计了一款基于挤压工作模式的磁流变弹性体阻尼器,并对该阻尼器进行了有限元分析。结果表明,该阻尼器能在外加电流的作用下产生磁致效应,实现对振动的有效控制。     

用于四连杆下假肢的孔隙结合式磁流变液阻尼器设计

磁流变液阻尼器具有阻尼可控、能耗低、对外界激励响应快等特点,因此基于磁流变液阻尼器的下假肢成为目前假肢应用领域的研究热点。现有磁流变液阻尼器体积较大且笨重,而且初始阻尼力较大,用于下假肢膝关节时无法对人体步态进行良好地模拟,从而降低了人体运动过程中的步态质量和患者的舒适程度。因此,提出一种应用在下假肢膝关节的孔隙结合式磁流变液阻尼器,孔隙结合式磁流变液阻尼器响应快、模拟出的步态拟人性强、结构轻巧、易更换、使用寿命长且价格低廉,可满足截肢患者对假肢的性能及外观要求。     

磁流变阻尼器阻尼性能研究

为了研究新型可控流体磁流变液的特性以及利用以磁流变液为流体的阻尼器的阻尼特性，本文对磁流变液的重要组成部分——磁性微颗粒进行了介绍．并讨论了描述磁流变液的流变模型。在分析现有磁流变阻尼器结构的基础上．提出了一种改进的阻尼器结构。最后对改进结构测试了其性能，分析了影响其性能的各种因素，并提出了目前尚待解决的主要问题。     

机械弹性车轮径向刚度和阻尼模型的分析

针对新型机械弹性车轮刚度特性,利用曲梁理论建立了弹性基础封闭圆环曲梁模型,对车轮刚度与輮轮抗弯刚度、铰链组弹性基础刚度及激振频率之间的关系进行了分析。结合车轮静态和动态试验分析结果,验证了根据曲梁理论所建模型的正确性,并分析了车轮刚度与车轮变形量、变形速率及激振频率之间的解析关系。根据分析结果建立了车轮刚度和阻尼的非线性解析模型,该模型反映了车轮变形量和激振频率对车轮刚度的影响,以及车轮变形速率和激振频率对车轮阻尼的影响,从而为车轮结构振动的进一步研究提供指导。     

轨道车辆车体磁流变弹性体吸振器的建模与仿真

以降低城市轨道交通车辆车体的垂向振动、提高乘客舒适度为目的,根据动力吸振器理论及磁流变弹性体刚度可调的特性,设计一种并联安装在车体底部的半主动式磁流变吸振器。为保证磁流变吸振器工作性能稳定,分析磁流变吸振器的磁路结构,利用多元回归分析法拟合励磁电流对磁流变弹性体工作区磁场强度的影响关系,提出励磁电流对磁场强度的控制算法。针对城轨车辆工况变化频繁、车体振动特性复杂的特点,建立对车体宽频振动适应性强的磁流变吸振器系统,研究其对车体垂向减振特性的影响,并利用Sperling指标验证了磁流变吸振器系统的减振能力。结果表明,所设计的磁流变吸振器结构紧凑且安全性高,对车下剩余空间的利用具有合理性;所建立的磁流变吸振器系统振动频带宽,可与车体始终处于谐振状态,使车辆的运行品质时刻保持在优级。论文的工作为利用磁流变弹性体的轨道车辆车体半主动式吸振器的应用提供了参考依据。     

Effect of Temperature and Relative Humidity on Friction and Wear Properties of Silicone-Based Magnetorheological Elastomer

In this study, the effect of varying temperature and humidity on the friction and wear properties of a silicone-based isotropic magnetorheological (MR) elastomer were examined with an applied magnetic field. Specifically, MR elastomer specimens were fabricated, and a temperature- and humidity-adjustable reciprocating friction tester was employed. The results indicated that the friction coefficient decreased across all tests when a magnetic field was applied. The friction coefficient increased when the temperature increased and slightly decreased following an increase in relative humidity. The wear depth results also exhibited an increasing pattern as the temperature increased and a decreasing pattern when the relative humidity increased. The surface state experienced significant changes under varying temperatures and relative humidity conditions with and without a magnetic field.