局部磁場(chǎng)作用下磁流變彈性體懸臂夾層梁動(dòng)力學(xué)仿真及振動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、磁流變材料是近年來(lái)廣受關(guān)注的智能材料，磁流變彈性體是其新衍生出來(lái)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(zhǎng)處在磁流變彈性體上都可以體現(xiàn)出來(lái)，而且磁流變彈性體更好的彌補(bǔ)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(diǎn)，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(dòng)的半主動(dòng)振動(dòng)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(guò)改變外加磁場(chǎng)的強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)

2、振動(dòng)特性的控制。但是目前有關(guān)磁流變彈性體夾層梁的動(dòng)力學(xué)研究主要是在均勻磁場(chǎng)作用下研究得到的，有關(guān)局部磁場(chǎng)作用磁流變彈性體夾層梁動(dòng)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(yùn)用流變儀對(duì)其流變性能進(jìn)行測(cè)試，分析了剪切模量和耗能模量與外加磁場(chǎng)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(huì)隨著外加磁場(chǎng)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(dòng)力學(xué)模型，推導(dǎo)出振動(dòng)方程，數(shù)值模擬仿真分析了局部磁場(chǎng)作用下，磁流變彈性體的固有頻率變化規(guī)律。同時(shí)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(chǎng)作用磁流變彈性體懸臂夾層梁的振動(dòng)特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，實(shí)驗(yàn)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(duì)比。
　　數(shù)值模擬仿真分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)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(shì)基本一致，結(jié)果比較吻合。隨著局部磁場(chǎng)增強(qiáng)，磁