基于磁性液体被动减振技术的受力分析与实验研究

摘要

磁性液体又称磁流体或铁磁流体，是目前唯一得到工业实用的同时具有液体流动性和固体磁性的一种新型材料，其内部液体压力与外加磁场相关，当永磁体浸没于磁性液体中时，磁性液体除了作为一般液体对永磁体产生浮力以外，还对永磁体产生磁压力的作用，使永磁体能够自悬浮于磁性液体中，永磁体向容器边界的运动会受到磁压力作用而回到原位，磁性液体流动又会产生阻止永磁体运动的阻尼。
　　基于以上原理的磁性液体减振器结构简单，轻便，不需要外加磁场或任何激励，适用于航天器中一些较长物体(如卫星天线等)的局部低频减振，在航空航天中具有很好的应用前景和研究意义。本文利用有限元方法，分析了磁性液体减振器振动过程中永磁体受到的磁压力，并分析了影响磁压力大小的因素，确定了磁压力最大时永磁体最佳尺寸，绘制了磁压力的变化曲线。分析了振动导致的磁性液体流动的阻尼能耗，分析了阻尼耗能的来源及其与永磁体尺寸的关系，并由此得出了减振器的受力滞回曲线、阻尼能量损耗曲线，并与实验进行对比，分析了误差原因，得出了永磁体尺寸与减振器性能的关系。

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第一章 绪论

1.1 国内外发展现状

1.2 磁性液体

1.3 课题的研究意义及内容

第二章 磁性液体减振器结构和回复力分析

2.1 磁性液体减振器结构

2.2 磁性液体减振器的工作机理

2.3 永磁体所受回复力对减振器影响

2.4 本章小结

第三章 磁性液体减振器耗能分析

3.1 磁性液体减振器阻尼原理

3.2 磁性液体减振运动耗能分析

3.3 仿真结果分析

3.4 本章小结

第四章 磁性液体减振器实验对比

4.1 磁性液体减振器受力滞回曲线

4.2 磁性液体减振器减振实验

4.3 本章小结

第五章 结论

5.1全文总结

5.2论文工作展望

参考文献

致谢