面向復雜環(huán)境（力、磁、位移、電場耦合作用）的信號監(jiān)測與感知能力是智能裝備系統(tǒng)（車輛、機械裝備系統(tǒng)等）實現(xiàn)快速自適應(yīng)防護的前提條件,在健康監(jiān)測、振動/沖擊防護領(lǐng)域都具有重要的研究價值。基于磁敏橡膠（也稱磁流變彈性體,Magnetorheological elastomer/MRE）設(shè)計的緩沖隔振系統(tǒng),因其剛度、阻尼在磁場下可控,已被廣泛的研究與應(yīng)用。已有研究表明,MRE由微米量級的（磁性）導電粒子分散在聚合物基體中,會表現(xiàn)出各向異性的電學特性,并且對外界刺激（如磁場、力或溫度）很敏感,具有作為傳感器的潛力。然而面對復雜環(huán)境如何兼顧MRE隔振系統(tǒng)的傳感與快速自適應(yīng)響應(yīng)能力,目前國內(nèi)外尚無有效的解決方法。因此,本文將探索基于MRE傳感性能的自感知振動控制系統(tǒng),有望為面向復雜環(huán)境的快速自適應(yīng)防護提供理論方法與實驗支撐。由于MRE是一種復合材料,其傳感特性也會受到執(zhí)行狀態(tài)的影響,涉及智能裝備系統(tǒng)在復雜振動下的力-磁耦合壓阻/磁致電阻效應(yīng)、跨尺度的宏微觀傳感機理探索等關(guān)鍵科學問題和技術(shù)難題,具有重要的學術(shù)價值與工程借鑒意義。為此,本文以研究宏微觀MRE支座的傳感機理為切入點,設(shè)計出具有自感知功能的M...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1隔振系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域示意圖

振動控制始終是研究開展的重點，其研究意義深遠。(a)隔振系統(tǒng)(b)橋梁應(yīng)用場景(c)建筑應(yīng)用場景圖1.1隔振系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域示意圖目前，磁敏半主動隔振控制系統(tǒng)在橋梁[9]、建筑[10]、汽車懸架[11]等領(lǐng)域（圖1.1）中的理論與實驗研究已經(jīng)比較成熟，但在工程中仍未得到大規(guī)模推....

圖1.2各向同性和各向異性MRE的制造示例

的顆粒分布有很大影響。當MRE在零磁場下固化時，磁性粒子將隨機分布，從而產(chǎn)生各向同性材料；然而，當固化過程中施加中等磁場時，彈性基體中會形成鏈狀或柱狀結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生各向異性的MRE。如圖1.2[23]所示。圖1.2各向同性和各向異性MRE的制造示例[23]各向異性材料的固化過程....

圖1.3MRE的微觀結(jié)構(gòu)(a)各向同性MRE(b)各向異性MR[24]

圖1.2各向同性和各向異性MRE的制造示例[23]向異性材料的固化過程需要一個強磁場，通常在0.8T以上，沿磁場方成鏈狀的磁性粒子結(jié)構(gòu)。在固化過程中，還需要恒定的溫度以保持各異性材料的磁性粒子的靈活性，一些橡膠基質(zhì)也可以在室溫下固化。子被鎖定在基體中。

圖1.5MRE半主動/被動隔震支座及其建筑隔震系統(tǒng)

圖1.5MRE半主動/被動隔震支座及其建筑隔震系統(tǒng)[32]美國內(nèi)華達大學的M.Behrooz等人[32]提出了一種變剛度和阻尼隔振器（VS用于土木結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)（圖1.5）。提出的變剛度阻尼隔振器是在經(jīng)過層的磁場優(yōu)化的基礎(chǔ)上設(shè)計的，以實現(xiàn)機械性能的最大變化，當勵磁電流從....

本文編號：4055538