足尺MR智能阻尼器的研究.pdf

1、在過去的三十年間，智能控制的發(fā)展為土木工程結構的振動控制開辟了新的天地。結構智能控制系統(tǒng)以智能材料和器件的應用為突出標志?？捎糜谥谱骺刂蒲b置的智能驅動材料主要有電/磁流變液體、形狀記憶材料、壓電材料、磁致伸縮材料以及可收縮膨脹聚合膠體等。采用智能驅動材料可以制作電、磁或溫度等調節(jié)的主動控制驅動裝置和變阻尼裝置，且出力大、能耗小、反應迅速，將成為結構振動控制新一代的主動驅動裝置和變阻尼裝置。磁流變液(MR)阻尼器就是其中一種優(yōu)秀的半主動控

2、制裝置。MR阻尼器以其機械簡易性、可調范圍寬、低能耗、出力大以及穩(wěn)定性強等優(yōu)點引起了國內外專家學者的廣泛關注。 本文主要圍繞我們自行研制開發(fā)的2T-MR阻尼器進行研究。首先，總結和回顧了近年來國內外專家學者對于MR阻尼器的研究以及應用狀況，并提出本文在其基礎要進行的工作；其次，介紹了MR液體的流變機理、本構關系以及制備要求等，通過比較以往研制的MR阻尼器，選擇更為合理的阻尼器型式和內部構造，在此基礎上，運用MR阻尼器的平板模型進

3、行MR阻尼器的初步設計。在設計過程中，討論了MR液體工作間隙對阻尼器性能和阻尼器的兩個重要指標：阻尼力大小和動力可調范圍的影響，并得到了最為優(yōu)化的工作間隙。同時進行了磁路設計、蓄能器設計等的初步設計。再次，針對研制的2T-MR阻尼器進行了準靜力試驗，描述了不同電流輸入、基于振幅、基于頻率、阻尼器響應時間等試驗的結果，并將試驗結果與理論結果進行比較，理論結果由平板模型計算得來，預測出MR液屈服剪應力與電流之間的關系，同時就試驗中出現(xiàn)的一些

4、現(xiàn)象進行了討論，給出了這些現(xiàn)象發(fā)生可能的原因。由于準靜態(tài)模型如平板模型無法真實模擬MR阻尼器的動力特性，在第四章重點講述了幾類常用的動力模型，討論了參數(shù)對模型的影響，并根據(jù)試驗結果運用阻尼最小二乘法識別出模型的參數(shù)。最后，運用專業(yè)的電磁場仿真軟件對2T-MR阻尼器的核心部分即磁路部分進行了有限元分析，得到了在不同電流下阻尼器的磁場分布、磁飽和和磁泄漏狀況、MR液工作孔隙的磁感應強度等，綜合有限元分析結果，從而進行了阻尼器的磁路優(yōu)化設計，