新型磁流变阻尼器结构设计与性能分析

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1、劣妻未交硕士学位论文新型磁流变阻尼器结构设计与性能分析StructuralDesignandPerformanceAnalysisofaNewTypeofMagnetorheologicalDamper作者：戚艳红导师：徐龙河北京交通大学2013年6月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印

2、件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：戚阜酷之签字日期：2。I≥年6月珥日导师龋褥廊诃签字日期：20f乡年6直荨日中图分类号：TU352UDC：624学校代码：100041密级：公开北京交通大学硕士学位论文新型磁流变阻尼器结构设计与性能分析StructuralDesignandPerformanceAnalysisofaNewTypeofMagnetorheologicalDamper作者姓名：戚艳红导师姓名：徐龙河学位类别：工学学号：10121247职称：副教授学位级别：硕士学科专业：结

3、构工程研究方向：工程结构抗震北京交通大学2013年6月致谢本论文的工作是在我的导师徐龙河副教授的悉心指导下完成的，徐龙河副教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来徐老师对我的关心和指导。在论文的完成工作中，课题组周长东老师、袁泉老师、常鹏老师、贾英杰老师、孙静老师等都给予我很多帮助，对我的科研工作提出许多宝贵意见，在此向这些老师表达我最真诚的谢意，祝各位老师身体健康，工作顺利。在实验室工作及撰写论文期间，得到了同课题组的陈瑞芸、李慧、刘钧慧、翟培蕾、柴洁、郭川、侯平阳、厉春龙、李佩芬

4、、常宪刚、曾绪朗等同学的热情帮助，樊晓伟、毛云霄、吴安黎、宁宇驰四位本科生同学对我论文的研究工作给予了莫大支持，在此向他们表达我的感激之情，并祝学业有成，前程似锦。深深感谢时刻关注我成长、为我呕心沥血的父母，感谢在生活和学习中帮助我的李美增同学，他们给予我不断前进的动力。最后，对在我攻读硕士学位期间给予我指导、帮助、支持的所有老师、同学表示衷心的感谢。感谢我的家人，感谢老师，感谢同学，感谢北京交通大学提供优越的学习和科研条件。中文摘要摘要：磁流变液是一种新型的智能流体材料，由其制成的阻尼器具有结构简单、能耗低、反应迅速

5、、出力大、阻尼力连续顺逆可调等优点，成为土木工程结构振动控制的新一代减震驱动装置，并已经在土木工程振动控制方面取得了初步的应用。在现有理论分析和应用现状的基础上，本文设计了一种新型的磁流变阻尼器，并对其进行了如下研究：(1)提出新型磁流变阻尼器的概念设计方案，在最大出力和阻尼力可调范围目标前提下选取了结构的基本参数，根据土木工程振动控制的要求选定了阀门类型。(2)运用磁路欧姆定律和磁路基尔霍夫第一定律大致确定了永久磁铁的尺寸。然后应用有限元软件ANSYS，采用耦合场实体单元，建立了磁路二维有限元模型，分别模拟了注液前和

6、注液后阻尼器的磁场分布情况，分析阻尼通道中磁场分布的长度、强度、均匀性，调整了永久磁铁的尺寸。根据磁通量的定义验证了磁路饱和情况，使阻尼通道晚于磁回路中的其他截面达到磁饱和。(3)根据MRF．J型磁流变液的实用磁感应强度．剪切应力曲线对阻尼器的出力性能进行预估，参照Bingham粘塑性模型建立了新型阻尼器的阻尼力预估模型，并据此描绘阻尼力．位移特性曲线及阻尼力．速度特性曲线，预测阻尼力可调系数，得到了阻尼力与阀门开启程度和外部激励的关系。关键词：磁流变阻尼器：结构设计；磁路分析；阻尼力预估模型分类号：TU352基金项目

7、：(1)国家自然科学基金面上项目(51178034)(2)中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2011JBM258)ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：Magnetorheologicalfluid(MRF)isakindofnewmaterials．WithMRFasactuatingmedium，magnetorheological(MR)damperistheidealdeviceforsemi—activecontrolofcivil．engineeringstructures．MRdampe

8、rhasstartedanewgenerationofdevicesandbeenputintopreliminaryapplicationinthevibrationcontrolforitssimplestructures，lowenergyconsumption，rapidresponseandstrongdampingfo