多孔磁流變彈性體及緩沖器件的研究.pdf

1、沖擊、振動(dòng)是極具破壞性的機(jī)械損害，給人類帶來(lái)了巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失，因此，有必要采取措施降低其危害。目前，緩沖材料及器件研究已經(jīng)取得不俗的進(jìn)展，在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用并取得良好的效果。但是基于橡膠或發(fā)泡材料的傳統(tǒng)緩沖裝置的性能是既定的，其抗沖擊范圍及緩沖能力有限。在瞬時(shí)極大的沖擊下，機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力及形變，這對(duì)緩沖裝置的性能提出了非常高的要求。面對(duì)日益復(fù)雜的振動(dòng)和沖擊工況，為了提高緩沖材料的適應(yīng)性、降低器件的設(shè)計(jì)難度，增強(qiáng)緩

2、沖效果，很有必要開(kāi)發(fā)一種新型智能緩沖材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)抗沖擊材料。
　　論文以多孔磁流變彈性體的研制和性能表征為基礎(chǔ)，研發(fā)一種面向緩沖應(yīng)用的多孔磁流變彈性體?；谠摱嗫状帕髯儚椥泽w設(shè)計(jì)緩沖實(shí)驗(yàn)裝置，并建立緩沖性能評(píng)價(jià)體系對(duì)其緩沖性能進(jìn)行表征。此外，建立半主動(dòng)緩沖控制仿真系統(tǒng)，評(píng)價(jià)緩沖裝置的控制效果。主要工作內(nèi)容如下：
　?、?gòu)拇帕髯儚椥泽w材料的制備出發(fā)，研制出面向緩沖應(yīng)用領(lǐng)域的高性能多孔磁流變彈性體，并研究材料配方和制備過(guò)程中各因

3、素對(duì)多孔磁流變彈性體動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響，最后確定最優(yōu)的配比及制備工藝。
　　②改進(jìn)磁流變材料的基體和鐵磁顆粒之間的界面結(jié)構(gòu)。由于多孔彈性體在制備的過(guò)程中需要添加發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡，同時(shí)還要經(jīng)歷高溫過(guò)程，從而使得多孔彈性體與普通彈性體相比部分機(jī)械性能有所降低。因此，采取一定方法對(duì)多孔磁流變彈性體的基體與鐵磁顆粒界面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，以達(dá)到對(duì)機(jī)械性能的補(bǔ)強(qiáng)作用。
　　③確定多孔磁流變彈性體的工作模式，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)緩沖裝置，并對(duì)磁路結(jié)構(gòu)進(jìn)行有

4、限元仿真分析，優(yōu)化磁路設(shè)計(jì)。針對(duì)設(shè)計(jì)的緩沖裝置，設(shè)計(jì)合理的緩沖實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)。
　　④針對(duì)實(shí)驗(yàn)搭建的緩沖實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)，進(jìn)行自由跌落沖擊實(shí)驗(yàn)和半正弦沖擊實(shí)驗(yàn)。針對(duì)測(cè)試的結(jié)果，建立完善的數(shù)據(jù)處理與評(píng)價(jià)體系，對(duì)不同外加電流下多孔磁流變彈性體緩沖裝置的抗沖擊性能進(jìn)行有效分析。
　?、荽罱ù帕髯儚椥泽w緩沖裝置傳遞特性測(cè)試系統(tǒng)，分析裝置的傳遞特性，并對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模?；谀Ｐ蛥?shù)，采用開(kāi)關(guān)控制對(duì)緩沖裝置進(jìn)行沖擊控制仿真，從加速度響應(yīng)的控