磁流变弹性体自调谐式吸振器及其优化控制

本文研制了一种基于磁流变弹性体的自调谐式吸振器,它利用磁流变弹性体这种新型智能材料作为吸振器的弹性元件和阻尼元件,通过外加磁场控制磁流变弹性体的剪切模量来改变吸振器的固有频率,实现吸振器的移频.并将遗传算法改进移植到吸振器,对其进行优化控制.实验结果表明,这种遗传算法具有全局搜索和快速收敛的特点,它能使吸振器快速找到吸振器减振效果最佳点,并且经过优化控制的磁流变弹性体自调谐式吸振器在移频范围内具有很好的减振效果,减振效果最高可达25dB.     

磁流变弹性体若干物理量的数值分析

应用有限元方法,考虑了颗粒的磁化饱和过程与非线性磁化过程,计算得到了磁流变弹性体中的磁场分布,进而研究了在不同磁场大小、不同颗粒体积比浓度下磁流变弹性体在成链方向的相对磁导率,计算结果和实验结果取得了一致。利用Maxwell应力张量,计算了磁场引起的磁流变弹性体的附加剪切模量。分析了颗粒体积比浓度、外加磁场对磁流变弹性体的磁致剪切模量的影响。研究了颗粒为旋转椭球形状时,颗粒的放置方式与其长短轴之比对磁流变弹性体的磁致剪切模量的影响。计算结果表明,磁流变弹性体的相对磁导率随颗粒体积比浓度的增大而增大,随磁场强度的增大而减小,颗粒的形状和放置方式对磁流变效应有很大的影响。     

挤压油膜阻尼器-滑动轴承-柔性转子系统的动力响应分析

建立了挤压油膜阻尼器-滑动轴承-柔性转子非线性系统的动力学模型,采用Runge-Kutta法进行求解,进而对系统的稳定性和分叉行为进行了研究。仿真计算结果表明,系统能够在一定范围内保持稳定,随着转速的变化系统将会出现倍周期、准周期及混沌响应,从而为有效地控制转子的稳定运行状态提供了理论依据。     

粘弹性阻尼器动力设计及其应用的实验研究

本文提出一种圆柱式剪切型粘弹性阻尼器，给出其具有结构阻尼特性的单自由度动力学系统模型，用正弦扫频实验技术实现了对阻尼器动力学特性的测量。通过实验，研究了粘弹性材料动态特性与阻尼器动力学特性的关系，并给出这种关系的数学表示，给出了这类阻尼器的设计方法和基本公式。实验结果表明，应用这种阻尼器可有效控制桁架结构的振动，实现对结构的阻尼控制。     

磁流变液屈服应力的管道流测试方法研究

设计加工了一套磁流变液测试设备，并对由不同组分的铁粉／硅油组成的磁流变液进行了一系列的实验测试，结果表明：用钴纳米粒子修饰铁粉可以提高此种磁流变液的屈服应力，而用醋酸处理铁粉会严重减弱其屈服应力。     

具有粘性阻尼器的陀螺系统根轨迹特性分析

研究了含粘性阻尼器并具有陀螺效应的结构系统的根轨迹特性。结合算例着重研究了根轨迹分岔现象,指出当阻尼器位于某些点处时,随着阻尼系数的增大,系统的某两条完整的根轨迹曲线可能会越定越靠近,相遇然后又相互分离。根轨迹的这种分岔现象对于确定阻尼器的安置位置及选定阻尼系数大小有一定参考价值。     

磁流变脂组分对其动态流变性能的影响

采用原位皂化工艺制备了基于不同类型载液和磁性颗粒的磁流变脂,使用智能磁流变仪分别考察了基础油类型及黏度、磁性颗粒粒径对磁流变脂流变性能的影响,并用自然沉降法考察了基于不同组分的磁流变脂的沉降稳定性。实验结果表明,通过改变基础油类型和调节基础油的黏度可控制磁流变脂的内部骨架结构,有效地改善磁流变脂的磁流变性能和沉降稳定性;增大磁性颗粒的粒径可提高磁流变脂的流动性,增大磁场下磁流变脂的结构强度,增强其磁流变效应。     

自锚式悬索桥的减震控制试验研究

为研究独塔自锚式悬索桥在纵向设置粘滞阻尼器后的结构地震响应和减震效果,本文以某独塔自锚式悬索桥为工程背景,按照相似理论,设计制作了1/20大比例缩尺模型,设计了一致输入和行波输入试验工况,进行了在主箱梁与辅助墩之间纵向设置粘滞阻尼器的振动台试验。研究结果表明：在自锚式悬索桥纵向设置参数合理的粘滞阻尼器后,模型桥的纵飘频率变化很小,阻尼比变大,说明粘滞阻尼器对结构提供了一定的阻尼,一致激励工况下,梁端、塔顶位移反应减小,并且主塔底部应力有所减小,具有较好的减震效果;行波激励工况下,行波效应对自锚式悬索桥的结构响应有放大作用,阻尼器在行波激励下起到了很好的减震作用。     

磁流变减振器优化设计及特性试验

针对某轻型军用轮式越野车辆的减振需求,设计磁流变减振器(Magneto-rheological Damper, MRD)代替原被动减振器。以平板模型推导MRD阻尼力模型,讨论了结构参数对阻尼力和可调系数的影响。针对结构参数难以确定的问题,采用多目标遗传算法(Multi-objective Genetic Algorithm, MOGA)对参数进行优化,并通过磁场分析进行验证。对MRD进行性能试验,并利用最小二乘法对建立的MRD多项式模型进行校验。结果表明：可调阻尼力与可调系数间呈反比关系,利用MOGA可有效优化MRD结构参数,试验结果与设计值基本吻合,所建立的MRD模型与试验结果一致性较好。     

拐角式回转热管管内蒸汽温度分布

磁流变软启动传动装置引入拐角式回转热管作为散热工具.拐角式回转热管利用热管旋转时产生的离心力回液,结构简单,散热能力强.文中介绍了拐角式回转热管的结构及散热原理,以动量定理和Clausius-Clapeyron方程为手段,建立了拐角式回转热管管内蒸汽温度分布模型,为该类回转热管的可靠设计和工作性能分析提供了理论依据.