ANSYS泡沫金属磁流变减振器的优化设计+CAD图纸(6)
时间:2018-04-05 21:14 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
5） 过滤材料，把多孔泡沫金属加工成一定的形状，可以用作过滤介质，从废水、溶液、石油等流体中过滤取出悬浮物或固体杂质。 随着社会的进步和科学技术的不断发展，人们对材料的要求不断提高，尤其在高科技领域，对超轻型结构及多功能材料提出了新的要求。多孔泡沫金属作为一种新型多功能材料，具有重量轻、隔音、隔热、防震、耐冲击及优良的电学性能和可回收性等特点[20]，适应了当前的发展要求，在航空、航天、海陆空武器装备、通信、能源等方面有着潜在的用途。具体来说，可用于飞船的起落架、飞机机载设备的夹持器、减震器、缓冲器、过滤器、热交换器、消音器、多孔金属电极等等。由于多孔泡沫金属具有如此多的性能及用途，从而在材料领域中占有不可取代的地位，成为近年来国际材料界关注的一大热点。 2.3.2 泡沫金属磁流变减振器的提出 采用阻尼器对机械零件和设备进行减振防护是工程界研究的重要课题，常用的阻尼器一般利用自身储存和消耗振动能量来满足结构的减振标准，如橡胶金属阻尼器、弹簧阻尼器和液压阻尼器等，这种方式缺乏自我调节能力，在不确定的外界载荷作用下，很难满足结构的减振要求。因此，具有非线性特征和良好可控性的智能阻尼器就成了一种新的选择。 磁流变液阻尼器用于控制机械结构的振动是近年来兴起的研究热点，它是一种阻尼可控器件，其内部液压缸的阻尼介质采用磁流变液，主要由微米级尺寸大小的磁性颗粒、载液和稳定剂混合而成，其工作原理是调节外部线圈中的电流获得不同强度的磁场，使阻尼通道中磁流变液的流动特性发生变化，一旦去掉磁场后，磁流变液又变成可以流动的液体，从而控制输出的阻尼力。磁流变液阻尼器具有调节范围宽、功耗低、响应速度快、结构简单等特点，在振动控制工程领域具有广阔应用前景。 目前，国内外在磁流变液技术上的研究主要包括磁流变液的制备、阻尼器结构设计、控制方法以及如何降低磁流变液减振器的高成本等方面。2008年，在德国召开的第11届电磁流变液国际会议上，与会专家美国Lord公司的Carlson博士等人表示，如今磁流变液制备和阻尼器的控制技术能够满足实际工程应用的要求，但由于在传统的磁流变液减振器设计中，缸体内部需要充满磁流变液，这使得磁流变液的用量大而引起造价过高，同时需要设计专门的密封装置，在阻尼器的活塞往复运动时，磁性颗粒进入到密封部位的间隙处，也加剧了磁流变液减振器的磨损，影响了寿命，这已成为将磁流变液技术进一步推广的障碍。 因此，如何解决磁流变液减振器在工程应用中碰到的价格昂贵和使用寿命短的问题成为如今研究的一大热点，初步研究表明，采用多孔材料储存磁流变液时，在磁场及其它外力的作用下，磁流变液能够从多孔材料中析出，在剪切间隙内形成磁流变效应，在撤掉磁场之后，部分磁流变液将流回到多孔材料内，而不产生泄漏，因此采用多孔材料储存磁流变液时，不需要密封，而且磁流变液的用量少。 2.4 泡沫金属磁流变减振器与传统磁流变液减振器对比 2.4.1 传统磁流变液减振器 磁流变液是一种智能材料，其在磁场的作用下，可在1ms的时间内实现固—液两相的可逆转换。磁流变液是将微米尺寸的磁激化颗粒分散溶于绝缘载液中形成的特定非胶性悬浮液体，因而其流变特性随外加磁场而变化，在无磁场作用时磁流变为牛顿流体，当受到强磁场时，其悬浮颗粒被感应极化，彼此间相互作用形成粒子链，并在极短的时间相互作用，由流体变为具有一定剪切屈服应力的粘塑体，随着磁场的加强，其剪切屈服应力也会响应增大，这就是磁流变效应。磁流变效应，是磁流变液在不加磁场时是可流动的液体，而在强磁场的作用下，其流变特性发生急剧的转变，表现为类似固体的性质，撤掉磁场时又恢复其流动特性的现象。经大量的实验研究表明，磁流变液在磁场的作用下的剪应力与剪切速度有一定的关系。 (责任编辑：qin) |