磁致伸缩主被动隔振装置中的磁机耦合效应研究

论文摘要

磁致伸缩材料和柔顺位移放大机构组成的主动驱动装置具有精度高、驱动力大等特点.将其与被动隔振装置并联,形成主被动隔振装置,可以弥补纯被动隔振在低频和微幅扰动工况下的不足.本文针对这类磁致伸缩主被动隔振装置进行磁机耦合效应研究.基于Jiles-Atherton模型,分析了磁致伸缩材料所受应力对有效磁场、磁化强度、磁致伸缩系数和材料杨氏模量的影响,表征了材料磁机耦合效应.在此基础上,建立了主被动隔振装置的动力学模型,分析了主动驱动装置与被动隔振装置间的耦合作用.在耦合作用影响下,若被动隔振装置刚度不同,即使输入磁场相同,驱动器产生的驱动位移和驱动力也不相同.磁致伸缩材料的变刚度效应使隔振装置整体等效刚度不再为定值,从而影响被动隔振效果.本文提出了通过柔顺机构参数设计减小前述两种耦合影响的方法.数值仿真结果表明,磁致伸缩主被动隔振装置在低于、接近和高于谐振频率三类扰动下,都能达到比被动隔振更好的振动抑制效果.此外,仿真结果验证了考虑磁机耦合效应的数值模型具有更高精度.

论文目录

• 引言
• 1 磁致伸缩主被动隔振装置建模
•   1.1 隔振装置基本结构
•   1.2 磁致伸缩驱动建模
•   1.3 隔振装置建模
• 2 主、被动隔振装置间耦合作用分析
•   2.1 被动隔振参数对驱动性能的影响
•   2.2 变刚度效应对被动隔振性能的影响
• 3 主被动隔振数值仿真
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 牛牧青,杨斌堂,杨诣坤,孟光,陈立群

关键词: 隔振,磁致伸缩材料,磁机耦合,变刚度效应

来源: 力学学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,哈尔滨工业大学深圳校区理学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51775349)

分类号: O482.5

页码: 324-332

总页数: 9

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