本文關(guān)鍵詞： 磁流變液 納米級顆粒 阻尼器 測試系統(tǒng) 假肢機構(gòu)　出處：《上海應(yīng)用技術(shù)大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：本文針對現(xiàn)有假肢膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)龐大笨重、操作不靈活以及造價過高等問題,以現(xiàn)有的液壓阻尼假肢膝關(guān)節(jié)機構(gòu)為模板,研究了采用磁流變液阻尼器替代液壓阻尼器來產(chǎn)生半主動可控阻尼的可行性,并對微納米磁流變液磁的力學性能進行了理論和實驗研究,從而進一步研制出性能更好的微納米磁流變阻尼假肢膝關(guān)節(jié)。該研究的開展,不僅可以夯實和完善微納米磁流變可控阻尼技術(shù)的理論基礎(chǔ),對磁流變阻尼技術(shù)的進一步應(yīng)用也具有重要的意義。本論文完成的主要工作有:(1)針對肢體殘疾患者對于可控阻尼假肢膝關(guān)節(jié)的需求,以人體運動時的瞬心軌跡與研究的假肢膝關(guān)節(jié)的軌跡匹配度為出發(fā)點,建立了四連桿假肢膝關(guān)節(jié)機構(gòu)的數(shù)學模型,通過Matlab優(yōu)化工具函數(shù)對假肢膝關(guān)節(jié)機構(gòu)的運動參數(shù)進行了優(yōu)化計算,得到了磁流變阻尼假肢膝關(guān)節(jié)機構(gòu)的設(shè)計模型;(2)基于磁流變液阻尼器的可控阻尼效應(yīng),設(shè)計了基于微納米磁流變阻尼假肢膝關(guān)節(jié)機構(gòu),并對其結(jié)構(gòu)的合理性進行優(yōu)化分析;(3)針對現(xiàn)有磁流變阻尼假肢膝關(guān)節(jié)的設(shè)計缺陷以及應(yīng)用瓶頸,研制出一種新型的微納米磁流變液,搭建了實驗臺,對其力學性能(主要是剪切力和法向應(yīng)力)進行了研究,研究表明,在同等的外加條件下,微納米磁流變液比磁流變液具備更好的力學性能。
[Abstract]:According to the existing prosthetic knee joint structure is bulky, the operation is not flexible and cost too high, the joint mechanism of hydraulic damping prosthetic knee existing as template, study the feasibility of using magnetorheological fluid damper instead of hydraulic damper to generate semi-active controllable damping, and the mechanical properties of micro nano magneto rheological fluid of magnetic theory and experimental study, so as to further the development of better performance of micro nano magneto rheological damping prosthetic knee joint. This research not only can consolidate and improve the basic theory of micro nano magnetorheological controllable damping technology, further application of magnetorheological damping technology has important significance. The main contributions of this thesis are: (1) for the controllable damping of prosthetic knee needs of patients with physical disabilities, prosthetic knee joint trajectory and study of instantaneous heart with human body movement of the track, As the starting point, establish the mathematical model of four bar prosthetic knee joint mechanism, through the Matlab optimization tool function of the prosthetic knee joint motion parameters are optimized, the design model of the magnetorheological damping prosthetic knee mechanism; (2) the controllable damping effect of magnetorheological fluid damper based on the design of micro nano magnetic damper prosthetic knee joint mechanism based on, and the rationality of the structure optimization analysis; (3) aiming at the defects of the existing design of magneto rheological damping of prosthetic knee and application bottlenecks, developed a new type of micro nano magneto rheological fluid, experiment platform was built on the mechanical properties (mainly shear stress and the normal stress) were studied. The research shows that, under the same external conditions, the micro nano magneto rheological fluid than magnetorheological fluid has better mechanical properties.

【學位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R496;TB383.1

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