磁流变弹性体挤压工作模式减振结构的概念设计及系统分析【文献综述】

《磁流变弹性体挤压工作模式减振结构的概念设计及系统分析【文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化磁流变弹性体挤压工作模式减振结构的概念设计及系统分析摘要：磁流变弹性材料是一种新型的智能材料。随着材料科学的进步以及人类生活需求的不断提高。作为一种新型的智能材料，越来越多的引起学术界的关注。本文主要研究的是磁流变弹性体的研究现状以及它在挤压工作下的减振结构设计，主要阐述了国内外利用磁流变弹性体力学性能的应用研究情况。关键词：磁流变弹性体；减振；阻尼；挤压式；隔振1磁流变弹性体磁流变弹性体(MagnetorheologicalElastome)是由高分子聚合物(如橡胶等)和铁磁性颗粒组成，混合有铁磁性颗粒的聚合物在外加磁场作

2、用下固化，利用磁流变效应（即铁磁性颗粒在磁场方向形成链或柱状聚集结构），使颗粒在基体中形成有序结构。由于磁流变弹性体固化后的有序结构根植在基体中，因此它的力学、电学、磁学诸性能可以由外加磁场来控制。它兼有磁流变材料、磁性橡胶和弹性体的优点，又克服了磁流变液沉降、稳定性差、颗粒易磨损等缺点，因而近年来成为磁流变材料研究的一个热点。2磁流变弹性体的国内外研究现状日本的T.Shiga等人在1995年最早提出磁流变弹性体的概念【1】,并尝试研究了硅树脂和铁粉混合制备材料的磁致粘弹性问题。随后美国Lord公司的Jolly等人研制了硅橡胶基磁流变弹性体,并对该弹性体的力学性

3、能进行了研究，发现在外加磁场作用下弹性体的剪切模量比原来增加约40%【2】。Ford公司的Ginder等人对天然橡胶基磁流变弹性体进行了粘弹特性及应用研究,设计出基于磁流变弹性体的可控刚度汽车轴衬以及可调吸振器并申请了专利【3-4】。Davis通过研究计算发现颗粒的最佳体积比为27%,此时颗粒磁饱和的剪切模量相对改变量约为50%【5】。此外，法国的Bossis对电磁流变弹性体的电学、磁学特性进行了初步研究【6】。波兰的Bednarek对磁流变弹性体的磁致伸缩特性进行了深入探讨【7】。瑞典的Lokander等人通过实验发现了不同基体对磁流变弹性体特性的影响【8】。

4、加拿大的Y.Shen等分别研究了聚氨酯和天然橡胶基体的磁流变弹性体,实验发现其剪切模量在0.375T时分别增加了28%和8%【9】。Rice大学的Borcea等人应用最小能量原理结合实验分析了磁场对各向同性的磁流变弹性体的拉伸压缩性能的影响【10】。此外,澳大利亚、奥地利、俄罗斯、美国等研究人员也开展了磁流变弹性体的研究。相比较国外研究情况，国内在磁流变弹性体领域的研究起步较晚。近年来,中国科技大学、重庆大学、上海交通大学等单位相继开展了磁流变弹性体的研究。其中中国科技大学在磁流变弹性体方面展开了大量的研究，开展了磁流变弹性体的材料选型、制备工艺、物理模型、测试

5、方法及应用研究。通过粘塑性体状态和流体状态建立了研制磁流变弹性体的系统，并分别用硅橡胶和天然橡胶为基体制备出已达国际领先水平的磁流变弹性体【11】；利用磁流变弹性体作为智能刚度单元初步研制出一种频率可调式动力吸振器，该吸振器较传统的被动吸振器具有更宽的吸振带宽和更好的吸振性能，并获得了总装备部的支持，将应用于潜艇的隐身领域【12】。3振动隔离控制振动隔离控制的实质就是通过在振源与受控对象之间串加上一个子系统（即隔振器），来减小受控对象对振源激励的响应【13-14】。按照控制系统有无外部能源输入，隔振控制可分为被动隔振(无源隔振)以及主动隔振(有源隔振)【14-1

6、5】。被动隔振控制是一种无外加能源的控制，其控制力是由振源与系统之间安置的弹性元件、阻尼元件甚至惯性元件以及它们组合构成的子系统等控制装置产生的。被动隔振器的优点是结构简单、易于实现、经济性好、可靠性高，不消耗附加能量，具有普遍的适用性。到目前为止，被动隔振控制已经在精密仪器和船舶动力等方面得到广泛的应用【16】。但是被动隔振控制一般只对某种设定频率的进行控制，抑制能力有限，缺乏跟踪和调节的能力。对于隔振对象状态变化较大和振动干扰时变性较强的场合不太适合。而且由于稳定性的限制，被动隔振也无法对低频振动进行衰减，一旦设计完成，其参数很难更改。因此，考虑通过主动元件

7、进行隔振越来越受到重视。为了克服上述缺点，人们提出了主动隔振的概念【17】。主动隔振是在被动隔振的基础上，并联或串联能产生满足一定要求的做作动器，或者用作动器代替被动隔振装置的部分或全部元件，通过适当控制作动器的运动，达到减振的目的，它特别适用于超低频隔振和高精度的微振动隔离。主动隔振按形式可分为完全主动隔振和主动/被动混合隔振。但是由于完全的主动隔振结构较复杂、需消耗大量的能源，因而限制了它的应用。基于智能材料结构的混合隔振综合了主被动隔振的优点，既可以通过被动控制系统来消耗系统的能量，又可以利用主动控制系统达到预期的控制效果，是当前振动隔离技术的研究热点。在

8、众多的智能材料与结构当中