磁流变弹性体动力吸振器动力特性地研究.pdfVIP

第十一届全国实验力学学术会议 大连 2005 磁流变弹性体动力吸振器动力特性的研究 * 邓华夏，龚兴龙 ，张培强 (中国科学院材料力学行为与设计重点实验室，中国科学技术大学 力学和机械工程系， 合肥，230027) 摘要: 本文利用磁流变弹性体剪切模量可控的特性，设计了一种可以主动移频的新型动力吸 振器。对其动力特性的研究表明该吸振器频率可调范围较大，有效吸振频带宽，具有良好的 减振性能。 关键词: 磁流变弹性体， 动力吸振器 Study on the Dynamic Characteristics of Magnetorheological Dynamic Absorber H.X.Deng, X.L.Gong*, P.Q.Zhang CAS Key Laboratory of Mechanical Behavior and Design of Materials, Department of Mechanics and Mechanical Engineering, USTC, Hefei 230027, China Abstract: Base on the controllable shear modulus of magnetorheological elastomers, an active tunable dynamic vibration absorber is designed in this paper. The study on its dynamic characteristics indicates that its controllable frequency range is quite large, its bandwidth of absorb vibration is also wide. The designed absorber shows good damping performance. Keyword: Magnetorheological Elastomers, Dynamic Vibration Absorber * 龚兴龙博士, 浙江嘉善人，教授，博士生导师，email: gongxl@ustc.edu.cn 基金项目：中国科学院“百人计划”项目资助 660 第十一届全国实验力学学术会议 大连 2005 1 引言 磁流变（Magnetorheological ，简称MR ）材料是一种流变性能可由磁场控制的新型智能 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）、以及通过 调节磁场大小来控制材料的力学性能连续变化，因而近年来在汽车、建筑、振动控制等领域 得到广泛应用。磁流变材料发展至今，已发展成为包括磁流变液(MR fluids)、磁流变弹性体 (MRelastomers)、磁流变泡沫(MR foams)等成员的大家族，涵盖物理、化学、力学、机械、 控制等多学科领域。磁流变弹性体(MR elastomers)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。磁流变弹性体诸多 性能均与磁场有关，包括磁致伸缩[1-2]，磁致电阻[3]，磁致杨氏模量[4]等，其中最标致 性的是其剪切模量能够由磁场来控制[5-8]。 在建筑结构、机械和电器设备中，如果缺少有效的振动控制系统，将致使建筑结构、机 械和电器过早损坏或造成对环境的噪声污染。自 1902 年 Frahm 发明了动力吸振器(Dynamic Vibration Absorber ，简称DVA) ，至今已有近百年的历史。由于它结构简单，又能有效地抑 制频率范围变化较小的结构与设备的