磁流變液夾層梁的動力學(xué)研究.pdf

1、智能材料結(jié)構(gòu)是為適應(yīng)現(xiàn)代航空、航天、電子、機(jī)械等高技術(shù)領(lǐng)域提出的高要求而發(fā)展起來的一類新型結(jié)構(gòu)。磁流變液是一種智能材料，利用磁流變效應(yīng)開發(fā)出來的產(chǎn)品具有無級調(diào)控、噪音低、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單可靠、能耗低，在航空、航天、土木、機(jī)械、汽車等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。 磁流變液在外加磁場作用下，其物理性能——粘度、剪切模量、阻尼會發(fā)生快速、可控、可逆變化，將磁流變液與其他彈性材料進(jìn)行復(fù)合，形成磁流變液夾層梁、板結(jié)構(gòu)，通過改變磁場強(qiáng)度來控

2、制夾層結(jié)構(gòu)的剛度、阻尼等特性從而實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)振動特性的控制，這對于控制飛行器、汽車以及機(jī)械結(jié)構(gòu)的工作性能有著重要的應(yīng)用價(jià)值。為此，本文對磁流變液夾層梁結(jié)構(gòu)的動力學(xué)問題進(jìn)行了理論與試驗(yàn)研究，主要工作包括： 1. 將夾層梁結(jié)構(gòu)中的磁流變液處理為線性粘彈性材料，應(yīng)力——應(yīng)變關(guān)系用復(fù)模量表示，建立了磁流變液夾層梁結(jié)構(gòu)的彎曲振動模型，分析了磁流變液夾層梁結(jié)構(gòu)在簡支和懸臂兩種邊界條件下的振動特性。 2. 提出了磁流變液非連續(xù)分布的夾層

3、梁的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)方法，得到了該種梁結(jié)構(gòu)的固有頻率、損耗因子、振型函數(shù)、動力響應(yīng)與外激勵(lì)頻率及磁場強(qiáng)度間的關(guān)系。 3. 建立了磁流變液夾層簡支梁有限元模型，分別形成了上下彈性層和中間磁流變液層的單元矩陣，推導(dǎo)了磁流變液夾層簡支梁的動力學(xué)方程，分析了上下面板為鋁材的磁流變液夾層簡支梁的振動特性以及簡諧激勵(lì)下磁流變液夾層梁的動力響應(yīng)，分析了不同磁場強(qiáng)度和磁流變層厚度對動力響應(yīng)的影響。 4. 進(jìn)行了磁流變液夾層懸臂梁、簡支梁結(jié)