新型磁性液體動力吸振器的理論及實驗研究.pdf

1、航天器的太陽能帆板、天線等撓性附件具有跨度大、質量輕、剛度低、結構阻尼弱、板間連接剛度低等特點，在微小擾動作用下極易發(fā)生結構的振動，且在太空環(huán)境中難以自行得到衰減，對航天器的工作性能及安全造成重要影響。磁性液體是一種新型的納米功能材料，在振動控制領域有著重要應用。磁性液體動力吸振器具有對慣性力的敏感度高、零耗電、結構簡單、體積小和壽命長的優(yōu)點，適用于太陽能帆板、天線等低頻率、小振幅的振動控制。本文基于磁性液體的一階浮力原理，使用理論、仿

2、真與實驗方法，進行了新型磁性液體動力吸振器的研究，主要工作如下:
　　(1)論述了磁性液體在減振領域的發(fā)展與應用。根據(jù)振動控制方法，按阻尼器、隔振器、動力吸振器分類對各種磁性液體減振裝置進行了分析研究，并簡要介紹了磁性液體在振動能量收集器中的研究進展。
　　(2)研究了磁性液體動力吸振器的基礎理論。介紹了磁性液體的運動方程、伯努利方程，磁性液體的一階浮力原理和二階浮力原理，推導了磁性液體的浮力方程，并分析了磁性液體動力吸振器

3、的耗能原理和振動模型。
　　(3)進行了磁性液體動力吸振器的設計及仿真分析。基于一階浮力原理提出了一種新型的磁性液體動力吸振器方案，進行了重要零部件的設計，運用有限元方法對磁性液體動力吸振器的磁場進行仿真分析，驗證了方案的可行性。通過初步實驗確定了未封蓋型磁性液體動力吸振器和封蓋型磁性液體動力吸振器的結構方案。
　　(4)對磁性液體動力吸振器進行了實驗研究。研究了磁性液體加入量對動力吸振器減振性能的影響，不同初始振幅下磁性液