《多孔泡沫金屬磁流變液阻尼器關鍵機理及性能》以泡沫金屬磁流變液阻尼器為研究對象,介紹了磁流變液阻尼器的基本理論、方法與典型應用。
《多孔泡沫金屬磁流變液阻尼器關鍵機理及性能》主要內容包括:磁流變液的工作模式、磁流變液阻尼器的研究進展、多孔泡沫金屬在磁流變液阻尼器中的應用;多孔材料應用于磁流變液阻尼器的基本性能測試;磁流變液在泡沫金屬中的流動數(shù)值模擬、在剪切模式下的靜態(tài)法向力和穩(wěn)態(tài)法向力;磁流變液在磁場作用下的上升機理及上升實驗;多孔泡沫金屬磁流變阻尼材料的性能測試,以及多個參數(shù)對剪切轉矩和動態(tài)響應時間的影響等。
《多孔泡沫金屬磁流變液阻尼器關鍵機理及性能》可供從事智能材料、智能結構及減振等相關研究的科研人員參考。
采用阻尼器對機械零件和設備進行減振防護是工程界研究的重要課題,常用的阻尼器一般利用其自身儲存和消耗振動能量來實現(xiàn)結構的減振,如橡膠金屬阻尼器、彈簧阻尼器和液壓阻尼器等,這種方式缺乏自我調節(jié)能力,在不確定的外界載荷作用下,很難滿足結構的減振要求。因此,具有非線性特征和良好可控性的智能阻尼器就成了一種新的選擇。
磁流變液阻尼器用于控制機械結構的振動是近年興起的研究熱點,它是一種阻尼可控器件,其內部液壓缸的阻尼介質采用磁流變液,主要由微米級尺寸大小的磁性顆粒、載液和穩(wěn)定劑混合而成,其工作原理是調節(jié)外部線圈中的電流獲得不同強度的磁場,使阻尼通道中磁流變液的流動特性發(fā)生變化,一旦去掉磁場,磁流變液又可變成流動的液體從而控制輸出的阻尼力。磁流變液阻尼器具有調節(jié)范圍寬、功耗低、響應速度快、結構簡單等特點,在振動控制工程領域具有廣闊的應用前景。
目前,國內外在磁流變液技術方面的研究主要包括磁流變液的制備、阻尼器結構設計、控制方法以及如何降低磁流變液阻尼器的成本等方面。2008年,在德國召開的第11屆電磁流變液國際會議上,美國Lord公司的Carlson博士等人表示,如今磁流變液制備和阻尼器的控制技術能夠滿足實際工程應用的要求,但由于在傳統(tǒng)的磁流變液阻尼器設計中,缸體內部需要充滿磁流變液,這使得磁流變液的用量大而引起造價過高,同時需要設計專門的密封裝置,在阻尼器的活塞往復運動時,磁性顆粒進入密封部位的間隙,也加劇了磁流變液阻尼器的磨損,影響了其使用壽命,這已成為進一步推廣磁流變液技術的障礙。
姚行艷,工學博士,重慶工商大學計算機科學與信息工程學院副教授,碩士生導師,美國馬里蘭大學(University of Maryland)博士后,被評為重慶工商大學蕭麗玉教育發(fā)展基金科研突出青年教師。主要研究方向智能材料及機電一體化、預測與健康管理。
主持/參與國家自然科學基金、重慶市基礎研究與前沿等多項;發(fā)表SCI/EI論文20余篇,授權國家發(fā)明專利10項,出版專著1部。
劉旭輝,工學博士,上海應用技術大學機械工程學院教授。現(xiàn)主要從事智能材料及機電一體化技術的聯(lián)合研究。申請國家發(fā)明專利14項,授權3項,發(fā)表學術論文30余篇,其中國外SCI/EI期刊18篇。
主持/參與完成香港特別行政區(qū)研究資助局、天津市自然科學基金項目、上海市聯(lián)盟計劃項目等3項,其中,主持的項目“新型磁流變液阻尼技術及其產業(yè)化”獲2014年度中國儀器儀表學會科學技術獎三等獎。
第1章 緒論
1.1 國內外研究進展、現(xiàn)狀
1.2 磁流變液的工作模式
1.3 磁流變液阻尼器的研究進展
1.4 多孔材料在磁流變液阻尼器中的應用研究進展
1.5 本章小結
參考文獻
第2章 多孔材料的參數(shù)選擇及其特性測試
2.1 多孔材料的參數(shù)選擇依據(jù)
2.2 多孔泡沫金屬及其性能測試
2.3 本章小結
參考文獻
第3章 磁流變液在泡沫金屬中流動的數(shù)值模擬
3.1 FLUENT簡介
3.2 磁流變液在泡沫金屬中流動的運動方程
3.3 磁流變液在泡沫金屬中的流動數(shù)值模擬
3.4 模擬仿真結果
3.5 結果分析與討論
3.6 本章小結
參考文獻
第4章 剪切模式下磁流變液法向力研究
4.1 磁流變液的法向力研究
4.2 法向力的產生機理
4.3 實驗條件
4.4 剪切模式下磁流變液的法向力
4.5 多孔泡沫金屬中磁流變液的法向力
4.6 本章小結
參考文獻
第5章 磁流變液在磁場作用下的上升機理及實驗
5.1 磁流變液在磁場作用下的上升機理
5.2 磁流變液在磁場作用下的上升實驗
5.3 結果分析與討論
5.4 本章小結
參考文獻
第6章 多孔泡沫金屬磁流變液阻尼材料性能測試系統(tǒng)
6.1 性能測試的結構設計及工作原理
6.2 性能測試實驗臺的安裝、調試
6.3 內部的磁場分析
6.4 數(shù)據(jù)采集測控系統(tǒng)
6.5 本章小結
參考文獻
第7章 多孔泡沫金屬磁流變液阻尼材料的剪切轉矩及影響因素
7.1 實驗簡介及數(shù)據(jù)的處理方法
7.2 剪切轉矩測試
7.3 實驗結果的分析與討論
7.4 本章小結
參考文獻
第8章 多孔泡沫金屬磁流變液阻尼材料的動態(tài)響應與計算模型
8.1 實驗簡介及響應時間的定義
8.2 多孔泡沫金屬磁流變液阻尼材料的響應時間測試
8.3 響應時間的計算模型
8.4 本章小結
參考文獻
第9章 多孔泡沫金屬磁流變液阻尼器的結構設計及測試系統(tǒng)
9.1 多孔泡沫金屬磁流變液阻尼器設計
9.2 磁阻計算
9.3 多孔泡沫金屬磁流變液阻尼器磁場仿真
9.4 性能測試系統(tǒng)
9.5 試驗臺安裝與調試
9.6 本章小結
參考文獻
第10章 多孔泡沫金屬磁流變液阻尼器性能研究
10.1 實驗方法
10.2 實驗材料
10.3 力學性能實驗及理論分析
10.4 動態(tài)響應時間實驗及理論分析
10.5 響應時間計算算例及誤差影響因素分析
10.6 本章小結
參考文獻
……
第11章 泡沫金屬磁流變液阻尼器的阻尼特性及建模