雙向調(diào)節(jié)式多層磁流變彈性體減振器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種剛度雙向可調(diào)的行程更大的多層磁流變彈性體減振器，包括磁流變彈性體薄層、導(dǎo)磁金屬薄層、永磁體以及上基座和下基座，磁流變彈性體薄層與導(dǎo)磁金屬薄層連續(xù)膠接疊加組成多層磁流變彈性體，多層磁流變彈性體上端和下端分別膠接永磁體后安裝在上基座和下基座之間，永磁體與上基座和下基座螺紋連接；還包括導(dǎo)磁骨架和勵磁線圈，導(dǎo)磁骨架嵌套于或圍繞在上基座和下基座之間多層磁流變彈性體內(nèi)側(cè)或外側(cè)，其下端與下基座固定連接，其上端與上基座之間有一定空隙；多層磁流變彈性體與導(dǎo)磁骨架設(shè)有勵磁線圈，多層磁流變彈性體與導(dǎo)磁骨架形成的縱截面為川字型。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間，同時結(jié)構(gòu)簡單，工作行程大，能夠?qū)崿F(xiàn)剛度的雙向可調(diào)。
【專利說明】雙向調(diào)節(jié)式多層磁流變彈性體減振器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及減振器及智能材料領(lǐng)域，尤其涉及一種雙向調(diào)節(jié)式多層磁流變彈性體減振器。

【背景技術(shù)】
[0002]振動會引起一系列問題，比如振動會引起機械或結(jié)構(gòu)的疲勞甚至斷裂，對于舒適性等也會帶來不良的影響。被動式減振器是傳統(tǒng)的減振設(shè)備，它的振動參數(shù)如剛度和阻尼不能隨著外界工況變化而進行調(diào)節(jié)。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，被動式減振器己經(jīng)不能滿足生產(chǎn)生活的要求。因此可種振動參數(shù)可調(diào)式主動或半主動減振器則發(fā)展出來。
[0003]磁流變液是一大類場致流變的智能材料，在磁場作用下其流變學(xué)特性隨著磁場的強弱而發(fā)生改變的智能型功能材料。磁流變液由軟磁性顆粒分散于液體中構(gòu)成懸浮狀液體。在外加磁場作用下，會產(chǎn)生類似液相-固相的相位變化，從而使整個懸浮液體系的屈服應(yīng)力和表觀粘度發(fā)生2-3個數(shù)量級的變化。基于磁流變液主要開發(fā)的是磁流變阻尼器，其阻尼可由外界激勵變化而改變。如中國專利(申請?zhí)?200710060655.8)提供了一種能產(chǎn)生較大阻尼力的磁流變阻尼器；中國專利(申請?zhí)?200410014703.6)提供了一種多級磁流變阻尼器。
[0004]磁流變彈性體是在磁流變液概念的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一類新型材料。將軟磁性顆粒散布在粘塑性態(tài)的高分子聚合物基體中，固化后形成粘彈性的復(fù)合材料即為磁流變彈性體。通過使用高分子聚合物來代替磁流變液的液態(tài)基體，磁流變彈性體解決了磁流變液易沉降、穩(wěn)定性差、顆粒易磨損和難密封等缺點而又兼具磁流變液響應(yīng)快(ms量級)，可逆性好(撤去磁場后，恢復(fù)初始狀態(tài))等優(yōu)點。如中國專利(200510094882.3)利用磁流變彈性體隨外界磁場剪切模量變強的特點，開發(fā)了單層磁流變彈性體吸振器。
[0005]然而，磁流變彈性體減振器多為單層，工作行程小，且只能進行單向調(diào)節(jié)，即剛度只能向變強的方向調(diào)節(jié)。鑒于此，本專利將利用磁流變彈性體薄層和永磁體實現(xiàn)一種雙向可調(diào)式多層磁流變彈性體減振器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的提供一種剛度雙向可調(diào)的行程更大的多層磁流變彈性體減振器。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種剛度雙向可調(diào)的行程更大的多層磁流變彈性體減振器，其特征在于:包括磁流變彈性體薄層、導(dǎo)磁金屬薄層、永磁體以及上基座和下基座，所述磁流變彈性體薄層與導(dǎo)磁金屬薄層連續(xù)膠接疊加組成多層磁流變彈性體，所述多層磁流變彈性體上端和下端分別膠接永磁體后安裝在上基座和下基座之間，所述永磁體與上基座和下基座螺紋連接；還包括導(dǎo)磁骨架和勵磁線圈，所述導(dǎo)磁骨架嵌套于或圍繞在上基座和下基座之間多層磁流變彈性體內(nèi)側(cè)或外側(cè)，其下端與下基座固定連接，其上端與上基座之間有一定空隙；所述多層磁流變彈性體與導(dǎo)磁骨架設(shè)有勵磁線圈，所述多層磁流變彈性體與導(dǎo)磁骨架形成的縱截面為川字型。
[0008]所述導(dǎo)磁骨架嵌套于上基座和下基座之間，與基座中部相連。多層磁流變彈性體與基座相連位于導(dǎo)磁骨架外側(cè)時，所述導(dǎo)磁骨架為實心圓柱導(dǎo)磁骨架，所述勵磁線圈纏繞在導(dǎo)磁骨架上；所述導(dǎo)磁骨架位于上基座和下基座之間多層磁流變彈性體外側(cè)時，所述導(dǎo)磁骨架為空心導(dǎo)磁骨架，圍繞在多層磁流變彈性體外圍，其內(nèi)壁上纏繞有勵磁線圈，所述空心導(dǎo)磁骨架與多層磁流變彈性體具有相同的形狀。
[0009]所述的磁流變彈性體薄層和導(dǎo)磁金屬薄層可以為環(huán)形，矩形，圓形或其它形狀，形成的多層磁流變彈性體具有相應(yīng)的形狀。
[0010]所述磁流變彈性體薄層與導(dǎo)磁金屬薄層連續(xù)膠接疊加是指一層磁流變彈性體薄層上面連接一層導(dǎo)磁金屬薄層，然后再疊加一層磁流變彈性體薄層，實現(xiàn)反復(fù)疊加至多層。
[0011]所述上基座和下基座外側(cè)為法蘭式結(jié)構(gòu)，用于被減振目標(biāo)的螺紋連接。
[0012]所述的上基座可以與質(zhì)量塊相接，此時多層磁流變彈性體減振器的工作形式為吸振器或質(zhì)量阻尼器。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點是:
1、本發(fā)明利用永磁體，多層磁流變彈性體，勵磁線圈等組成一個剛度雙向可調(diào)的減振器。磁流變彈性體的剛度與通過的磁場強度成正比例關(guān)系，當(dāng)磁場強度增加時，磁流變彈性體的剛度增加。當(dāng)磁場強度減小時，磁流變彈性體的剛度減小。當(dāng)勵磁線圈通過正向電流時，所產(chǎn)生的磁場與永磁體的磁場疊加，磁場增加，多層磁流變彈性體的剛度增加。當(dāng)勵磁線圈通過反向電流時，所產(chǎn)生的磁場與永磁體的磁場相抵消，磁場減小，多層磁流變彈性體的剛度減小。因此實現(xiàn)了減振器剛度雙向可調(diào)的目的。
[0014]2、本發(fā)明采用多層式磁流變彈性體結(jié)構(gòu)，能夠有效的增加磁流變彈性體的位移行程。
[0015]3、該發(fā)明設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間，同時結(jié)構(gòu)簡單，可以廣泛應(yīng)用于機械結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)等的振動控制上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為多層磁流變彈性體位于磁路內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:I為上基座，2為永磁體，3為勵磁線圈，4為導(dǎo)磁金屬薄層，5為磁流變彈性體薄層，6為導(dǎo)磁骨架,7為下基座。

【具體實施方式】
[0017]一種剛度雙向可調(diào)的行程更大的多層磁流變彈性體減振器，包括磁流變彈性體薄層5、導(dǎo)磁金屬薄層4、永磁體2以及上基座I和下基座7，所述磁流變彈性體薄層5與導(dǎo)磁金屬薄層4連續(xù)膠接疊加組成多層磁流變彈性體8，所述多層磁流變彈性體上端和下端分別膠接永磁體2后安裝在上基座I和下基座7之間，所述永磁體2與上基座I和下基座7螺紋連接；還包括導(dǎo)磁骨架6和勵磁線圈3，所述導(dǎo)磁骨架6嵌套于或圍繞在上基座I和下基座7之間多層磁流變彈性體8內(nèi)部或外部，其下端與下基座7焊接或者螺紋連接，其上端與上基座I之間有l(wèi)_2mm空隙；所述多層磁流變彈性體8與導(dǎo)磁骨架6設(shè)有勵磁線圈3，所述多層磁流變彈性體8與導(dǎo)磁骨架3形成的縱截面為川字型。
[0018]如圖1所示，所述導(dǎo)磁骨架6位于上基座I和下基座7之間多層磁流變彈性體8內(nèi)部時，所述導(dǎo)磁骨架6為實心圓柱導(dǎo)磁骨架，所述勵磁線圈纏繞3在纏繞在導(dǎo)磁骨架6上；如圖2所示，所述導(dǎo)磁骨架6位于上基座I和下基座9之間多層磁流變彈性體8外部時，所述導(dǎo)磁骨架6為空心導(dǎo)磁骨架，圍繞在多層磁流變彈性體8外圍，其內(nèi)壁上纏繞有勵磁線圈3，所述空心導(dǎo)磁骨架與多層磁流變彈性體8具有相同的形狀。
[0019]所述的磁流變彈性體薄層5和導(dǎo)磁金屬薄層4可以為環(huán)形，矩形，圓形或其它形狀，形成的多層磁流變彈性體8具有相應(yīng)的形狀。
[0020]所述磁流變彈性體薄層與導(dǎo)磁金屬薄層連續(xù)膠接疊加是指一層磁流變彈性體薄層上面連接一層導(dǎo)磁金屬薄層，然后再疊加一層磁流變彈性體薄層，反復(fù)疊加至多層。
[0021]所述上基座I和下基座7外側(cè)為法蘭式結(jié)構(gòu)，用于被減振目標(biāo)的螺紋連接。
[0022]本發(fā)明在工作時，如果勵磁線圈3通過正向電流時，所產(chǎn)生的磁場與永磁體2產(chǎn)生的磁場疊加，通過多層磁流變彈性體的磁場增加，減振器的剛度增加；如果勵磁線圈3通過反向電流時，所產(chǎn)生的磁場與永磁體的磁場相抵消，通過多層磁流變彈性體的磁場減小，減振器的剛度減小。因此實現(xiàn)了減振器剛度雙向可調(diào)的目的。
[0023]所述的上基座I可以與質(zhì)量塊相接，此時多層磁流變彈性體減振器的工作形式為吸振器或質(zhì)量阻尼器。
【權(quán)利要求】
1.一種剛度雙向可調(diào)的行程更大的多層磁流變彈性體減振器，其特征在于:包括磁流變彈性體薄層、導(dǎo)磁金屬薄層、永磁體以及上基座和下基座，所述磁流變彈性體薄層與導(dǎo)磁金屬薄層連續(xù)膠接疊加組成多層磁流變彈性體，所述多層磁流變彈性體上端和下端分別膠接永磁體后安裝在上基座和下基座之間，所述永磁體與上基座和下基座螺紋連接；還包括導(dǎo)磁骨架和勵磁線圈，所述導(dǎo)磁骨架嵌套于或圈套在上基座和下基座之間的多層磁流變彈性體內(nèi)側(cè)或外側(cè)，其下端與下基座固定連接，其上端與上基座之間有空隙；所述多層磁流變彈性體與導(dǎo)磁骨架之間設(shè)有勵磁線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種剛度雙向可調(diào)的行程更大的多層磁流變彈性體減振器，其特征在于:所述導(dǎo)磁骨架嵌套于上基座和下基座之間，與基座中部相連；多層磁流變彈性體與基座相連位于導(dǎo)磁骨架外側(cè)時，所述導(dǎo)磁骨架為實心圓柱導(dǎo)磁骨架，所述勵磁線圈纏繞在該導(dǎo)磁骨架上；所述導(dǎo)磁骨架圈套在上基座和下基座之間多層磁流變彈性體外側(cè)時，所述導(dǎo)磁骨架為空心導(dǎo)磁骨架，圍繞在多層磁流變彈性體外圍，其內(nèi)壁上纏繞有勵磁線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種剛度雙向可調(diào)的行程更大的多層磁流變彈性體減振器，其特征在于:所述的磁流變彈性體薄層和導(dǎo)磁金屬薄層可以為環(huán)形，矩形，圓形或其它形狀，形成的多層磁流變彈性體具有相應(yīng)的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種剛度雙向可調(diào)的行程更大的多層磁流變彈性體減振器，其特征在于:所述磁流變彈性體薄層與導(dǎo)磁金屬薄層連續(xù)膠接疊加是指一層磁流變彈性體薄層上面連接一層導(dǎo)磁金屬薄層，然后再疊加一層磁流變彈性體薄層，反復(fù)疊加至多層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種剛度雙向可調(diào)的行程更大的多層磁流變彈性體減振器，其特征在于:所述上基座和下基座外側(cè)為法蘭式結(jié)構(gòu)，用于被減振目標(biāo)的螺紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種剛度雙向可調(diào)的行程更大的多層磁流變彈性體減振器，其特征在于:所述的上基座可以與質(zhì)量塊相接，此時多層磁流變彈性體減振器的工作形式為吸振器或質(zhì)量阻尼器。
【文檔編號】F16F9/53GK104265826SQ201410462858
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】鄧華夏, 孫帥帥, 李衛(wèi)華, 于連棟, 張進 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)