磁性液体减振器的耗能分析与实验研究

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1、分类号：TM271密级：UDC：621.3编号：201221401033河北工业大学硕士学位论文磁性液体减振器的耗能分析与实验研究论文作者：刘飞学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：电气工程指导教师：杨文荣职称：教授ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringENERGYCONSUMPTIONANALYSISANDEXPERIMENTALRESEARCHOFMAGNETICFLUIDSHOCKABSORBERbyLiuFeiSupervisor:P

2、rof.YangWenrongNovember2014河北工业大学硕士学位论文摘要磁性液体具有磁性和液体流动性双重性特点。如果将永磁体浸没在装有磁性液体容器中，根据磁性液体的二阶浮力原理，通过自身磁场作用的永磁体能够在磁性液体中实现自悬浮。当永磁体在磁性液体减振器内往复运动时，由于磁性液体流动使得永磁体受到粘性阻力的作用，产生能量损耗。根据磁性液体减振器的工作原理，本文通过分析磁性液体的流速、磁性液体的屈服强度、以及永磁体的运动方程，得出磁性液体减振器存在3种形式的能量损耗：永磁体和容器外壳间隙内的磁性液体流动时，磁性液体具有流速梯度，使得磁性液体流动时产生能量损耗；永磁体

3、端面上吸附的磁性液体与容器外壳发生碰撞时，永磁体受到阻尼力的作用，产生能量损耗；受外加磁场的影响，磁性液体具有一定的屈服强度，通过分析得出，库伦阻尼力与磁性液体的屈服强度有关，使得库伦阻尼力也产生能量损耗。对磁性液体减振器竖直方向强迫振动进行仿真分析；将磁性液体减振器安装在竖直方向振动的悬臂梁上，对磁性液体减振器进行了阻尼衰减振动实验研究，并通过仿真分析和实验研究得出影响磁性液体减振器减振效果的因素。关键词：磁性液体减振器能量损耗强迫振动阻尼衰减振动I磁性液体减振器的耗能分析与实验研究ABSTRACTMagneticfluidhasmagnetismandliquiddua

4、litycharacteristic.Ifapermanentmagnetissubmergedinthemagneticfluid,accordingtotheprincipleofthesecond-orderbuoyancyofmagneticliquid,thepermanentmagnetcanimplementasuspensioninthemagneticfluidthroughitsownmagneticfield.Whenthepermanentmagnetmovesreciprocatinginthemagneticfluidshockabsorber,

5、becausethemagneticfluidflows,thepermanentmagnetwillbeaffectedbyviscousresistanceandenergylossisproduced.Accordingtotheworkingprincipleofmagneticfluidshockabsorber,therearethreeformsofenergylossinthemagneticfluidshockabsorberthroughanalysisoftheflowvelocityofmagneticfluid,magneticfluidyield

6、strength,andthemotionequationofpermanentmagnet.Whenthemagneticfluidflowsbetweenthepermanentmagnetandcontainershell,magneticfluidhasthevelocitygradientandenergylossisproduced;whenthemagneticfluidonthepermanentmagnetendfacecollidedwithcontainershell,thepermanentmagnetisaffectedbydampingforce

7、andenergylossisproduced;influencedbyamagneticfield,magneticfluidhascertainyieldstrength,thecoulombdampingforceisrelatedtotheyieldstrength,makingthecoulombdampingforceproduceenergyloss.Forcedvibrationsimulationofmagneticfluidshockabsorberisanalysedinthevertical