混合式磁流变弹性体隔振器的仿真优化及动态特性分析

来源 :中北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq7758521
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
磁流变弹性体,作为一种新型的智能隔振材料,存在潜在的研究价值。但当前对于混合式磁流变弹性体隔振器的建模、优化还不够完善。本文旨在设计一款混合式磁流变弹性体隔振器,并对其进行建模、仿真和结构改进。利用Dymola软件建立隔振系统物理模型,利用Simulink软件建立隔振系统的数学模型,验证物理模型与数学模型的一致性,进一步验证隔振器的隔振性能。具体工作如下:首先,对磁流变弹性体的微观力学模型进行研究,推算出磁流变弹性体压缩模量及剪切模量的参数模型;经过测试得出磁感应强度与弹性模量之间的对应关系,并运用Matlab软件进行最小二乘法拟合,从而得到MRE宏观力学模型的具体表达式,并推导出该隔振器的等效刚度表达式和阻尼比。其次,对混合式磁流变弹性体隔振器进行了结构设计。采用磁通势公式对混合式MRE隔振器的磁路进行了设计计算,根据磁路欧姆定律验算MRE隔振器线圈匝数及结构设计的合理性。初步确定MRE隔振器的结构尺寸,为后续隔振器的结构、磁场的仿真改进做好铺垫。随后,利用MATLAB将Ansys APDL参数化语言建模仿真系统和正交优化算法进行整合,建立了混合式MRE隔振器的自动建模、仿真、优化系统,以采用磁致总刚度作为评判隔振器隔振性能的目标函数,得出最优结构参数。结果表明:在挤压式MRE中添加高导磁铁芯有益于提高MRE的磁感应强度,当两块挤压式弹性体的厚度比为3:1,导磁底座高度比和铁芯高度比皆为0.5时,混合式MRE隔振器的磁致刚度最大。最后,利用隔振系统的传递比作为评价MRE隔振器隔振性能的指标。并运用Dymola和Matlab/Simulink软件分别建立隔振系统的物理模型和数学模型,结果表明物理模型与数学模型动力学仿真结果的一致性,从而验证了隔振器对低频振动的隔振效率。本课题对磁流变弹性体的压缩模量和剪切模量进行了测试,并建立了力学模型。通过磁通势确定了隔振器线圈的匝数,从而初步确定了MRE隔振器各部件的结构参数,并利用APDL参数化语言与正交优化相结合的方法,对MRE隔振器的磁路进行了优化。此外,利用动力学仿真软件验证了隔振器物理模型与数学模型的一致性,进一步验证了隔振器对低频振动的隔振效率。为混合式MRE隔振器的力学模型和优化方式提供了新的思路。
其他文献
随着科技的迅猛发展工业和制造业对摩擦材料在严苛条件下的摩擦性能要求越来越高,聚合物耐磨材料受到了更多的关注。尼龙6材料本身具有优良机械强度、耐磨等性能,可作为日常的摩擦材料使用,但是在苛刻的摩擦条件下,尼龙6材料在使用过程中,因减磨耐磨能力不足而受到限制。本文针对尼龙6的减摩耐磨性能和力学性能缺陷,分别通过多孔浸油结构构筑、氧化石墨烯填充和玄武岩纤维织物增强对尼龙6复合材料结构进行设计,研究了尼龙
社区结构是复杂网络中最重要的属性之一。社区发现在很多应用场景中起着重要的作用,例如聚类分析、推荐系统和复杂系统行为的理解。研究者已经提出了许多算法来发现网络的社区结构,包括信息论方法、动态标签传播和模块化优化方法。然而,发现社区是一项具有挑战性的任务,没有一种算法能够在效率和效果方面为所有网络产生最佳结果。因此,尽管有许多优雅的解决方案,社区发现仍然是一个活跃的研究领域。本文针对该问题进行了研究,
法呢醇(Farnesol,FOH)是一种广泛分布在大自然中的无环倍半萜烯,它具有多种生物学功能,如信号转导,群体感应,细胞增殖,细胞凋亡和真菌菌丝抑制等,它也是抗炎症和抗癌药物的重要
无人机航拍图像的差异性检测技术对于及时获取城市动态变化以实施合理的规划管理具有重要的现实意义。无人机图像具有分辨率高、获取快速等优势,能为城市发展研究提供及时有效的数据源,实现连续、动态的城市差异检测。随着深度学习技术的快速发展,深度神经网络能够自动地学习复杂数据深层特征的优势,为差异性检测提供了新的研究思路。因此,针对此应用背景开展基于深度学习的无人机航拍图像差异性检测算法研究有一定的工程应用价
2006年6月国家体育总局正式批准引进空手道项目,空手道在我国起步较晚,但发展迅速。目前女子空手道组手运动已在世界竞技舞台占据一席之地,但我国空手道发展仍存在后备人才梯队建设不完善,整体竞技水平有待提高等问题。本研究运用文献资料法、专家访谈法、录像观察法等研究方法,通过对第二届全国青年运动会空手道女子组手体校甲组与社会俱乐部甲组运动员在半决赛与决赛中技术运用情况的统计与对比分析,旨在进一步了解我国
刑法中的兜底条款是立法者为填补立法漏洞,缓和刑法滞后性与稳定性的矛盾而设置的一类概括性刑法条文。然而,在严密刑事法网的同时,兜底条款也存在着被扩张适用的风险。因此,应结合我国刑事立法的背景条件和司法实践的现实情况,寻求对刑法中的兜底条款完善的路径。本文除引言和结论部分外,主要包括五个部分:第一部分是刑法中的兜底条款的概述。以兜底条款的基本理论为本研究切入点,从涵盖内容的角度定义兜底条款,把握兜底条
近年来动物源性食品质量问题频出,严重危害了公共卫生安全。而基于二维纳米材料卓越的理化性能开发出的简单、快速及灵敏的检测鉴定技术,对于动物源性食品质量控制具有重大意
贫困是当今世界共同面临的一个重大问题。改革开放40年来,中国在治理贫困方面取得了十分突出的成绩,贫困发生率由1978年的97.5%下降到2017年的3.1%。中国作为人口最多的发展
目的:L-硒代胱氨酸和L-硒代半胱氨酸作为天然含硒氨基酸,是有机硒化合物的重要组成部分,但是目前鲜有关于L-硒代胱氨酸和L-硒代半胱氨酸合成工艺研究的报道,这限制了其在众多领域的应用。本研究旨在得到一条原料廉价易得,反应操作简单,产率较高且适合放大生产的工艺路线,为L-硒代胱氨酸和L-硒代半胱氨酸的研究,生产以及应用建立基础。方法:考察已有合成方法并设计合理的合成路线,通过单因素考察对路线中的各种
目前能源短缺和环境保护是全球都在关注的焦点。作为利用生物质能产生电能的设备——微生物燃料电池(Micorbial Fuel Cells,MFCs)不仅能够产生电能获得能源,同时其所利用的底物