隔震拖半主动方法压电摩擦阻尼器和磁流变阻尼器机械部

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1、隔震拖半主动方法：压电摩擦阻尼器和磁流变阻尼器机械部与盖恩斯维尔，佛罗里达州，32611-6250佛罗里达大学航空航天工程摘要两种不同的方法使用半主动减振器进行调查的单自由度系统上的螺丝钉振动隔离控制。第一种方法，在摩擦阻尼器包含执行器，这基于压电叠堆用机械的放大机制提供隔离开关内部对称势力。I这种执行器的优点是它的高带宽、位移反应和如空间中的真空环境中运行的能力。阻尼器移动使用空气轴承生产几乎理想的单自由度弹簧质量系统的限制。在这项工作内的特点是基于摩擦的致动器驱动的能力。生成的执行器和外加的电压的力之间的关系被发现是线性的。第二种方法，在magnetorheolo

2、gical(MR)液体阻尼器设计和制作。在那里可以调整阻尼特性后，更改当前应用于阻尼器的半主动控制系统中，非常适合用于此阻尼器。简介半主动控制已发展为被动和主动控制的折衷。正如主动控制与反对主的干扰，而不是半主动控制计划适用于系统的二次力。半主动控制最近已经是一个多领域的利益,因为它的潜力,提供的适应活动设备中,需要一个重大外部电源供给的传动装置。半主动控制系统不能提供的能量，系统组成的结构和执行器，但它就可以通过改变系统的属性实现良好的结果，制定的控制力与相关的结构的议案。此外，如控制力通常反对议案的结构保证半主动体系的稳定。更可靠的设备，有更高需要带宽、较小的大小

3、和较低的电源需求。半主动控制的振动隔离是由于其潜力提供这些特点有兴趣的一个领域。本白皮书重点发展的两个不同半主动减振器在振动隔离系统中使用。压电摩擦阻尼器摩擦阻尼长曾经作为一种有效和简单的方法将被动阻尼添加到机械系统。它需要只移动相对于彼此和它的部件可以纳入恶劣环境和真空环境使用弹性阻尼处理和流体在填充阻尼器的丝束的直接接触是有限的。铁和Heck来的时候提高能量耗散振动的结构变化中摩擦的联合的正常力的想法。半主动摩擦阻尼器饲料回以这种方式可以改变其动力学的机械系统的驱动力。系统，如刚度和阻尼的属性，可以积极通过这个驱动力控制的更改。摩擦阻尼器的其他半主动减振器范围内的

4、发展的三个主要原因阻碍。首先，由于摩擦在零速度的不连续，动态系统微分方程是速度的运动的依赖方向的。第二，当静摩擦系数明显大于动力学系数，粘滑现象发生。这种现象被引起这一事实摩擦力不是固定的作为其他变量，如温度、位移、时间或速度的功能。所述的两个理由，摩擦阻尼器是非线性和将需要一个非线性控制器。摩擦阻尼器尚未完全开发的第三个也是最重要的原因是由于执行器。在过去的研究中，正常的部队已被更改通过液压系统的使用。液压系统的主要缺点是所需的执行机构的达到所需的压力的时间延迟。快速调制的驱动力是不可能，它可能会使用时的反作用力。在变摩擦阻尼器系统中，的速度，可调整的驱动力是最大的

5、.现代电磁致动器非常适合提供旋转运动（电动马达）然而，它们作为线性马达是有限的。虽然声能产生足够的力和位移，大尺寸、重量、电气要求和执行这些机构的成本使他们目前不切实际。最近，压电已经被提议作为应用不同的正常力的方法。压电是某些晶体材料能够发展成比例的电荷为机械应力，反之亦然。压电材料可以生成大量的应力约束条件下暴露在电场中。此属性用于抑制过度振动的机械和航空航天系统，仍然是一个活跃的研究领域。由于其高力和带宽能力，压电显示自然候选人在摩擦阻尼器中使用,但是直到最近，这些设备的最大的(自由装)机械应变不超过0.1%。这意味着执行器1寸长仅能偏转0.001英寸（社会分工

6、荷载作用下人员较少）。因此，实际的摩擦阻尼器的发展受到阻碍。弯张压电放大器（使用普通的压电材料）最近一直在发达国家(FPA1700)、动态的结构和材料，LLC)，可以生成具有负载的101bs1.6毫米位移。此特定的执行机构的选择是在发达国家的隔振由于以其高位移能力，也由于压电陶瓷驱动器，使它们有利与其他执行器，这使它们成为有利时相比其他执行器相比所固有的特点实施。他们可能要在高速驱动、功耗低、可靠性和压实度与宽的频率范围内有效。在这项工作内,创建一种新的半主动摩擦阻尼器。减振器的驱动能力是通过实验的量化。此阻尼器具有潜在应用到的其他粘性阻尼器不适合的空间环境。它也可能

7、在土木工程结构和车辆悬架中的应用。磁流变阻尼器鲁棒性和(MR)磁流变阻尼器的简单的机械设计使他们为半主动控制设备的自然候选人。他们同时提供适合于全面应用高部队需要最少的电源。他们是无故障，因为它们将作为无源器件功率损失的情况下。磁流变液是基流体中的小铁粒子悬浮液。它们能够自由流动、线性粘性液体从可逆更改具有可控屈服强度磁场作用下的semi-solids。巩固在当磁场暴露流体时，粒子形成线性链平行的应用领域，如图1所示。这些链阻碍流动和几毫秒的流体。这种现象的发展，外加的磁场的增幅为增加产量应力。这种现象发展屈服应力，增加了作为外加的磁场的增幅。磁流变