Nano-MR阻尼器研究及其應(yīng)用.pdf

1、本文根據(jù)磁流變體技術(shù)的發(fā)展趨勢,針對(duì)微米級(jí)MR材料存在著不穩(wěn)定的缺點(diǎn),選擇Nano-MR為主要研究對(duì)象.系統(tǒng)地研究了磁流變阻尼器技術(shù):包括磁流變效應(yīng)、磁流變材料的性質(zhì)、MR阻尼器系統(tǒng)理論、阻尼器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、實(shí)驗(yàn)研究、阻尼器的動(dòng)力學(xué)模型.根據(jù)高速電梯發(fā)展現(xiàn)狀,選擇高速電梯減振為應(yīng)用對(duì)象,研究出高速電梯減振系統(tǒng)-Nano-MR阻尼器,并對(duì)電梯進(jìn)行控制實(shí)驗(yàn),旨在推進(jìn)MR阻尼器和高速電梯減振系統(tǒng)的研究.本文分為八章.第一章,以大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)為

2、基礎(chǔ),全面綜述了MR材料、MR阻尼器和高速電梯減振系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀.闡述了開發(fā)、研究Nano-MR阻尼器以及高速電梯減振系統(tǒng)的重要性和必要性.確定了具有發(fā)展前途的Nano-MR阻尼器和高速電梯減振系統(tǒng)為主要研究內(nèi)容.第二章,介紹了磁流變現(xiàn)象、機(jī)理和結(jié)構(gòu).理論分析了MR的穩(wěn)定性,根據(jù)微米MR材料存在的穩(wěn)定性差的問題,選擇Nano-MR材料為研究對(duì)象.對(duì)不同體積比的Nano-MR進(jìn)行了穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn).第三章,首先研究了Nano-MR阻尼器線圈(螺

3、旋線圈)產(chǎn)生的電磁場,接著討論了阻尼器設(shè)計(jì)中若干電磁學(xué)問題(包括磁芯材料的性質(zhì)、磁芯材料的選用、和阻尼器磁路的能量損失),然后給出Nano-MR阻尼器的磁路設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)的計(jì)算公式.并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.為Nano-MR阻尼器的磁路設(shè)計(jì)提供了計(jì)算方法.第四章,根據(jù)MR阻尼器的工作模式,分別建立了這幾種工作模式的MR阻尼器的理論模型.推導(dǎo)出Nano-MR阻尼器阻尼力的計(jì)算公式.討論了阻尼器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)阻尼特性的影響.有限元仿真了阻尼器

4、中Nano-MR流體的流場和應(yīng)力分布.為Nano-MR阻尼器設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù).第五章,針對(duì)MR阻尼器設(shè)計(jì)研究的不足,首先對(duì)各種MR阻尼器的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)進(jìn)行分析,接著討論了MR阻尼器結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì).從而設(shè)計(jì)出用于電梯減振的MR阻尼器,并總結(jié)出MR阻尼器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則.以期待為MR阻尼器的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ).第六章,理論分析了阻尼器的示功性、速度特性等工作特性,說明了這些特性對(duì)于描述阻尼器工作性質(zhì)的重要性.分別進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn).

5、第七章,介紹了提高高速電梯舒適性的發(fā)展概況,分別就人體舒適性和電梯舒適性的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行討論,認(rèn)為電梯的橫向振動(dòng)是提高高速電梯舒適性的重要影響因數(shù)之一.第八章,概括課題的主要研究成果和課題的創(chuàng)新點(diǎn),并展望了今后需要開展的研究工作.總結(jié)全文,本課題從納米材料、功能材料、電磁學(xué)、流變力學(xué)、固體力學(xué)等方面出發(fā),對(duì)Nano-MR流體的流變特性和Nano-MR阻尼器的阻尼特性性質(zhì)進(jìn)行了全面的研究.總結(jié)了MR阻尼器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則.設(shè)計(jì)出電梯用Nano-MR阻