文档介绍：上海交通大学博士后科研工作报告摘要磁流变弹性体(orheological eIastomerS)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小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,减机械系统与振动国家重点实验室摘要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‘。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。I司时,虽然存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’‘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ji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。关键词:磁流变弹性体,减振器,主被动一体控制,振动特性机械系统与振动国家重点实验室上海交通大学博士后科研工作报告 l——————————————————_——_——_————————-——_—- Abstract orheological(MR)elastomers are anew generation ofMR materials,which ically permeable particles in apolymer medium(such aS naturaI or synthetic asim ilarway as inMR fluids,the particles inthe polymer arepolarized andformchain orcolumn structures inthedirection ic fieIdwhen subjected to an ic ,the elasticmodulus can be controlled byapplying ic ,in MR elastomers,the particles are firmly locked inplace andthedegree of freedom in movement isgoverned b