磁流变弹性体的隔振缓冲器磁路分析
2011-06-02夏永强王四棋朱李晰
振动与冲击 2011年4期
余 淼,夏永强,王四棋,朱李晰
(重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044)
磁流变材料是一类新型功能材料和智能材料。由于其响应快(ms量级)、可逆性好(撤去磁场后,又恢复初始状态)以及可以通过调节磁场大小来控制材料的力学、电学、磁学等性能连续变化,因而在航空航天、汽车、振动控制等领域具有广泛的应用前景[1].
磁流变弹性体(Magnetorheological elastomer,缩写为MRE)是磁流变材料的一个新的分支。它是由高分子聚合物(如橡胶等)和微米尺度的铁磁性颗粒组成,混合有铁磁性颗粒的聚合物在外加磁场作用下固化,由于颗粒和基体导磁性的巨大差异,使铁磁性颗粒在磁场方向形成链或柱状等有序聚集结构。固化后这种有序的聚集结构就根植在基体中,因此它的力学、电学、磁学诸性能可以由外加磁场来控制。由于它兼有磁流变材料和弹性体的优点,又克服了磁流变液沉降、稳定性差等缺点,因而近年来成为磁流变材料研究的一个热点[2-8]。
磁流变弹性体在磁场作用下能显著改变其剪切模量[9],且其应用装置具有无需密封、性能稳定、响应迅速等特点,因此在小振幅隔振系统中极具应用前景。目前,Ford汽车公司己经申请了一个基于磁流变弹性体的汽车悬架套筒的专利[10];Ginder等人设计出了能在轴向和径向实现不同的刚度的磁流变弹性体轴衬和基于磁流变弹性体的可调振子,该振子的共振频率可以通过改变磁场大小进行调节[11];中国科学技术大学邓华夏等设计出剪切型磁流变弹性体主动移频调谐式动力吸振器,在低频时减振效果良好[12]。……
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