鐵磁流體是一種具有磁學特性以及流動特性的新型功能材料,其獨特的懸浮特性廣泛應(yīng)用于振動控制領(lǐng)域。相比于傳統(tǒng)的動力吸振器,鐵磁流體動力吸振器對慣性力敏感,沒有金屬元件的疲勞,可以更為有效的對航天器中太陽能帆板等長直撓性元件的低頻率、小振幅的振動進行控制。因此,本文基于鐵磁流體第二類懸浮特性,設(shè)計了一種新型的鐵磁流體動力吸振器,并研究了該鐵磁流體動力吸振器中剛度系數(shù)對其減振性能的影響。本文的具體研究工作如下:（1）建立了該鐵磁流體動力吸振器的二自由度振動模型,并基于磁荷模型,對該鐵磁流體動力吸振器內(nèi)部的磁場分布進行了理論推導;（2）提出了該鐵磁流體動力吸振器的設(shè)計方案。通過理論計算和靜磁場仿真兩種方式,對比了不同磁極排布方式下空間磁場分布及永磁體之間的磁力,對理論模型的正確性進行了驗證,并以此為依據(jù)選取了永磁體的磁極排布方式,從而確定了慣性質(zhì)量塊和殼體的結(jié)構(gòu)及尺寸參數(shù);（3）通過實驗對鐵磁流體的磁化特性進行了標定,研究了鐵磁流體的粘度隨磁場強度的變化規(guī)律。利用流場與磁場耦合仿真研究了鐵磁流體的粘度和表面張力系數(shù)對鐵磁流體液面分布的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明,粘度及表面張力系數(shù)對穩(wěn)定狀態(tài)時鐵磁流體... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

非磁性礦物顆粒受力示意圖[[IB]

動軌跡存在較大區(qū)別［２ＩＬ??Ｓｕｄｏ等研宂了磁懸浮永磁體－鐵磁流體單元在外加交變磁場作用下的動態(tài)特??性，如圖１－２所示［２２］。??環(huán)形永磁體軼磁流體??鋁軸?????｜??、丨??鋁盤??—??圖１－２磁懸浮永磁體－鐵磁流體單元［２２］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｌｅｖｉｔａｔｉｎｇ?ｍａｇｎｅｔ－ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｆｌｕｉｄ?ｅｌｅｍｅｎｔ［２２］??在該研宄中，該研宄團隊通過設(shè)置外部交變磁場的磁場強度和頻率，觀察了??兩種不同振蕩模式下的頻率特性，記錄了鐵磁流體的瞬態(tài)現(xiàn)象。??劉桂雄等對永磁體在鐵磁流體中受到的懸浮力進行了仿真計算，研究了永磁??體位移與徑向作用力之間的關(guān)系０１。徐晨等將球形永磁體懸浮于充滿鐵磁流體的??球形容器中，討論了永磁體半徑、永磁體磁化強度和容器半徑對永磁體懸浮位置??的影響［２４］，并通過霍爾檢測方法實現(xiàn)了對永磁體懸浮位置的控制和測量。該研宄??團隊建立的模型如圖１－３所示［２５］。??球形永磁體?Ｔ??球形容器??１魯??ｒ＇?＾鐵磁流體??圖１－３球形永磁體懸浮示意圖【２５］??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｅｖｉｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｐｈｅｒｉｃａｌ?ｐｅｒｍａｎｅｎｔ?ｍａｇｎｅｔ［２５］??隨著鐵磁流體懸浮特性的研究工作的深入，基于鐵磁流體懸浮特性的應(yīng)用技??術(shù)不斷發(fā)展。目前一些鐵磁流體慣性設(shè)備應(yīng)用了鐵磁流體的懸�。Ｐ��；阼F磁??流體懸浮特性的傳感器通過檢測懸浮于鐵磁流體中的慣性質(zhì)量塊位移所帶來的電??感或磁場變化，進行加速度［２６］、微壓差［２７］、傾角大小的測量［２８］。在鐵磁流體減振??器中

動軌跡存在較大區(qū)別［２ＩＬ??Ｓｕｄｏ等研宂了磁懸浮永磁體－鐵磁流體單元在外加交變磁場作用下的動態(tài)特??性，如圖１－２所示［２２］。??環(huán)形永磁體軼磁流體??鋁軸?????｜??、丨??鋁盤??—??圖１－２磁懸浮永磁體－鐵磁流體單元［２２］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｌｅｖｉｔａｔｉｎｇ?ｍａｇｎｅｔ－ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｆｌｕｉｄ?ｅｌｅｍｅｎｔ［２２］??在該研宄中，該研宄團隊通過設(shè)置外部交變磁場的磁場強度和頻率，觀察了??兩種不同振蕩模式下的頻率特性，記錄了鐵磁流體的瞬態(tài)現(xiàn)象。??劉桂雄等對永磁體在鐵磁流體中受到的懸浮力進行了仿真計算，研究了永磁??體位移與徑向作用力之間的關(guān)系０１。徐晨等將球形永磁體懸浮于充滿鐵磁流體的??球形容器中，討論了永磁體半徑、永磁體磁化強度和容器半徑對永磁體懸浮位置??的影響［２４］，并通過霍爾檢測方法實現(xiàn)了對永磁體懸浮位置的控制和測量。該研宄??團隊建立的模型如圖１－３所示［２５］。??球形永磁體?Ｔ??球形容器??１魯??ｒ＇?＾鐵磁流體??圖１－３球形永磁體懸浮示意圖【２５］??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｅｖｉｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｐｈｅｒｉｃａｌ?ｐｅｒｍａｎｅｎｔ?ｍａｇｎｅｔ［２５］??隨著鐵磁流體懸浮特性的研究工作的深入，基于鐵磁流體懸浮特性的應(yīng)用技??術(shù)不斷發(fā)展。目前一些鐵磁流體慣性設(shè)備應(yīng)用了鐵磁流體的懸浮＃性�；阼F磁??流體懸浮特性的傳感器通過檢測懸浮于鐵磁流體中的慣性質(zhì)量塊位移所帶來的電??感或磁場變化，進行加速度［２６］、微壓差［２７］、傾角大小的測量［２８］。在鐵磁流體減振??器中

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3480192