局部磁場作用下磁流變彈性體懸臂夾層梁動力學(xué)仿真及振動特性實驗研究.pdf

1、磁流變材料是近年來廣受關(guān)注的智能材料，磁流變彈性體是其新衍生出來的材料，是磁流變液的固體模擬，其組成材料主要是高分子聚合物、鐵磁顆粒和添加劑。磁流變液和彈性體的長處在磁流變彈性體上都可以體現(xiàn)出來，而且磁流變彈性體更好的彌補了磁流變液顆粒易沉降、穩(wěn)定性差等限制磁流變液發(fā)展的缺點，具有比磁流變液材料更廣泛的工程應(yīng)用潛力，在結(jié)構(gòu)振動的半主動振動控制領(lǐng)域有著卓越的應(yīng)用前景。將磁流變彈性體復(fù)合在夾層梁結(jié)構(gòu)中，可以通過改變外加磁場的強度來實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)

2、振動特性的控制。但是目前有關(guān)磁流變彈性體夾層梁的動力學(xué)研究主要是在均勻磁場作用下研究得到的，有關(guān)局部磁場作用磁流變彈性體夾層梁動力學(xué)研究還很少涉及。
　　本文制作了硅油含量不同的磁流變彈性體，并運用流變儀對其流變性能進(jìn)行測試，分析了剪切模量和耗能模量與外加磁場大小的關(guān)系。結(jié)果表明磁流變彈性體的剪切模量和耗能模量都會隨著外加磁場的增大而增大，并且硅油含量高的磁流變彈性體剪切模量和耗能模量都更大。然后將磁流變彈性體視為線性粘彈性材料，

3、采用有限元法建立了動力學(xué)模型，推導(dǎo)出振動方程，數(shù)值模擬仿真分析了局部磁場作用下，磁流變彈性體的固有頻率變化規(guī)律。同時制作了鐵磁顆粒含量、硅油含量、磁流變彈性體層厚度不同的磁流變彈性體夾層梁，搭建了局部磁場作用磁流變彈性體懸臂夾層梁的振動特性測試實驗臺，實驗分析其固有頻率的變化規(guī)律，并與數(shù)值仿真結(jié)果進(jìn)行了對比。
　　數(shù)值模擬仿真分析與實驗結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)磁流變彈性體懸臂夾層梁的固有頻率變化趨勢基本一致，結(jié)果比較吻合。隨著局部磁場增強，磁