【摘 要】
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磁流变半主动减振器作为一种优秀的半主动隔振元件,凭借其低能耗、阻尼调节范围大、适用性好、阻尼可控等优势,已经逐渐的被运用于中高频隔振领域,如整星隔振,并取得了而不错成果。然而随着研究的深入,已经有众多的问题亟待解决和突破。中高频微振幅激励下磁流变液的状态处于屈服前阶段,在理论分析时,对该阶段磁流变液的性能难以预测,导致对磁流变减振器的输出阻尼力难以进行准确的预估;同时,在中高频激励下,磁流变减振器
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磁流变半主动减振器作为一种优秀的半主动隔振元件,凭借其低能耗、阻尼调节范围大、适用性好、阻尼可控等优势,已经逐渐的被运用于中高频隔振领域,如整星隔振,并取得了而不错成果。然而随着研究的深入,已经有众多的问题亟待解决和突破。中高频微振幅激励下磁流变液的状态处于屈服前阶段,在理论分析时,对该阶段磁流变液的性能难以预测,导致对磁流变减振器的输出阻尼力难以进行准确的预估;同时,在中高频激励下,磁流变减振器受到“高频硬化”现象的影响,减振性能会一定程度的降低,其中流动模式磁流变减振器衰减的最为明显,剪切模式受影响较小,但是输出阻尼力较低,因此挤压模式磁流变减振器在中高频隔振领域中就有着一定的优势。目前对挤压模式磁流变减振器在中高频隔振领域的研究已经有了一定的基础,但是如何进一步提升其减振性能还有待深入。基于上述问题,本文通过增加压强来提升中高频隔振中挤压模式磁流变减振器的减振性能,建立了中高频加压激励下挤压模式磁流变减振器力学模型,设计加工一款挤压模式磁流变减振器,并以整星隔振为例,通过仿真实验验证压力增强对挤压模式减振性能提升的有效性。本文具体工作如下:1)提出挤压模式磁流变减振器的结构,并对其工作原理及力学模型进行分析和推导。考虑中高频激励下的流体惯性问题以及磁流变液剪切屈服应力受压强的影响,建立圆盘结构的磁流变减振器挤压模式的力学模型,并根据本文磁流变减振器的结构对输出阻尼力的计算公式进行推导,同时针对所提出的磁流变减振器结构进行磁路分析并利用有限元软件对磁感应强度进行仿真计算。2)进行磁流变减振器结构的参数优化。根据本文研究的需求确定对磁流变减振器的设计要求,并测试本文使用的磁流变液的性能,根据设计要求以及实际加工条件确定优化目标,结合前文力学模型确定约束函数以及优化变量,最后利用优化软件对关键参数进行优化求解,将优化得到的参数进行理论仿真计算并验证优化结果的可行性。3)完成磁流变减振器的加工和装配,并进行力学性能测试。根据前文优化的结构参数进行加工并装配,对挤压模式的磁流变减振器进行了不同压强下的力学性能测试,验证理论的准确性,并对比设计要求,分析结构的合理性,根据测试结果分析磁流变减振器性能及压强、频率等因素的影响。4)拟合力学参数模型,并进行整星隔振仿真实验。根据测试数据拟合双曲正切模型,搭建整星隔振二自由度系统,采用天棚控制策略,通过仿真实验对比分析不同初始压强下磁流变减振器的减振性能,验证压力增强对挤压模式的磁流变减振器减振性能提升的有效性。
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