[发明专利]自适应压磁磁流变阻尼器

说明书

技术领域

本发明属于磁流变阻尼器，具体涉及一种自适应压磁磁流变阻尼器。 

背景技术

振动是一种常见的物理现象，随着科技的不断进步，在建筑结构、交通、机械等领域出现的振动问题引起人们的日益关注。为了有效克服和避免各种不利的振动，国内外学者先后提出了被动式、主动式和半主动式等振动控制系统。半主动控制是目前结构振动控制领域性价比最高、最具应用前景的控制技术，它将主动控制的思想和被动控制策略完美结合，在实施控制的同时节约了控制能源，并同时达到接近主动控制的效果，而且控制过程稳定可靠。 

近年来以磁流变液为代表的新型智能材料的应用为半主动控制技术的发展注入了新的活力。磁流变液主要是由非导磁性液体和均匀分散于其中的高磁导率、低磁滞性的微小磁性颗粒组成，为了保证其悬浮稳定性，通常还包括适量的外加剂。在磁场作用下，它可在瞬间内(10毫秒左右)由流动性能良好的牛顿粘滞流体变为半固体，且这种变化连续、可控、可逆。1948年，美国工程师Rabinow首先发现了这种磁流变效应，并据此设计了磁流变离合器。磁流变阻尼器具备出力大，响应迅速，阻尼力连续可调，结构形式简单，适应范围广泛等诸多优势，研制至今，被公认为是最具发展前景的半主动控制装置之一。 

现有基于磁流变阻尼器的半主动控制需要通过传感器采集速度或位移信号，按照主动控制算法计算确定最优控制力，根据磁流变阻尼器的结构参数，反算电流并由控制电源施加，使得阻尼器的出力尽可能接近主动最优控制力。存在以下问题：（1）在工作周期内，电源及传感器需不定期检查更换，增加了不必要的人 力和物力消耗，装置的整体寿命也因此缩短；（2）在控制中，需要根据传感器采集速度、位移的大小和方向，由运算器控制算法判定最优控制力进而得到控制电流的大小，最终由控制电源输出控制，因其结构复杂而增加了装置的不可靠性。 

发明内容

本发明为了解决现有的基于传感器和控制电源的磁流变阻尼器，因其结构复杂而增加的不可靠性的问题，提出一种自适应压磁磁流变阻尼器。自适应压磁磁流变阻尼器不需要传感器和控制电源等部件即可工作，结构相对简单，具有更高的可靠性 

本发明采用的技术方案为： 

主缸内壁中段设置环形永磁铁，环形永磁铁两侧分别设置导磁环；主缸内，超磁致伸缩棒的左右两端分别为左导磁块和右导磁块，三者共同组成活塞；主缸活塞杆的一端穿过主缸左端与左导磁块固接，副缸活塞杆一端穿过主缸右端与右导磁块固接，另一端伸入副缸内；副缸活塞杆位于副缸内的一端通过弹簧与副缸右壁连接；主缸内充满磁流变液，活塞外周壁与导磁环及环形永磁铁内周壁之间留有磁流变液流动通道；在左导磁块和右导磁块的左右两面均设置隔磁装置。 

所述环形永磁铁的外径和导磁环的外径相等，均等于主缸的内径；环形永磁铁的内径和导磁环的内径相等。 

所述左导磁块和右导磁块与超磁致伸缩棒连接的一面分别设置隔磁套筒，左导磁块和右导磁块分别与主缸活塞杆、副缸活塞杆连接的一面分别设置隔磁环；且隔磁套筒、隔磁环的径向圆环外径与导磁块的外径相等，隔磁套筒的轴向内径与超磁致伸缩棒的外径相等，隔磁环的内径与主缸活塞杆外径以及副缸活塞杆的外径相等。 

所述主缸活塞杆与主缸之间、副缸活塞杆与主缸之间分别通过轴承连接，且 分别设置密封装置。 

所述导磁环、左导磁块和右导磁块均采用电工纯铁DT4或45号碳素钢，主缸、副缸、隔磁环、隔磁套筒、主缸活塞杆和副缸活塞杆均采用304系列不锈钢。 

所述超磁致伸缩棒具有压磁效应，超磁致伸缩棒受到的压力越大，其轴向相对磁导率越小；受到的压力越小，其轴向相对磁导率越大。