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题名磁流变弹性体隔振器设计及其变刚度减振特性研究
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作者
张宇
冷鼎鑫
金俊龙
孙松磊
秦彤
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机构
中国船舶集团有限公司第七一三研究所
河南省水下智能装备重点实验室
中国海洋大学工程学院
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出处
《机电工程》
北大核心
2025年第5期966-973,1012,共9页
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基金
山东省自然科学基金面上项目(ZR2022ME001)。
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文摘
近年来,磁流变弹性体(MRE)隔振器在减振方面得到了广泛应用。为进一步探究该隔振器的系统性能,开展了智能叠层MRE隔振器设计,以及MRE隔振器的变刚度减振特性(振动控制)研究。首先,制备了MRE材料,并将制备好的MRE材料置于流变仪中,进行了不同磁场强度下的磁致弹性模量测试;然后,开发了智能叠层MRE隔振器,使用ANSYS有限元软件对叠层MRE隔振器进行了磁场数值模拟,并对其进行了动力学测试及非线性力学建模;最后,搭建了基于叠层MRE隔振器的变刚度半主动隔振系统,设计了基于模糊控制算法的控制器,并分别仿真分析了近场地震波和远场地震波激励下,基于叠层MRE隔振器对被控系统的减振效果。研究结果表明:从零场升至饱和磁感应强度,MRE的最大磁流变效应可增至220%;当线圈电流从0 A变化为3 A时,设计的叠层MRE隔振器的等效刚度从11.84 kN/m增加至37.15 kN/m,增量达214%;采用设计模糊控制器,叠层MRE隔振器能够显著衰减被控结构在外界随机激励下的动态响应,被控结构位移减振效果超过80.6%。由此可见,叠层MRE隔振器可有效应用于变刚度半主动振动控制。
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关键词
智能隔振器
磁流变弹性体
变刚度
振动控制
动力学建模
磁致力学特性
半主动隔振控制
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Keywords
smart vibration isolator
magnetorheological elastomer(MRE)
variable stiffness
vibration control
dynamic modeling
magnetic properties
semi-active vibration isolation control
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分类号
TH113.1
[机械工程—机械设计及理论]
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