【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隔振器，具体为一种基于磁流变弹性体的隔振器。
技术介绍
1、振动控制是振动工程领域的一个重要部分，可分为主动控制和半主动控制两类。振动主动控制是指在振动控制过程中,根据所检测到的振动信号,应用一定的控制策略,经过实时计算,进而驱动振动器对控制目标施加一定的影响,达到抑制或消除振动的目的。主动控制技术具有隔振频率高、适应性强等优点，可使设备在恶劣的振动环境下可靠工作，正在越来越受到人们的重视。但是现有的主动控制装置存在着结构复杂、能耗大和重量重等问题，这些问题限制了主动控制装置的使用范围。近年来，半主动隔振方式逐渐兴起，其主要是利用材料本身的阻尼刚度可控性,改变系统的固有频率,从而避开共振频率达成隔振效果,有着结构简单、能耗较小及适应性强的优点，为结构的隔振问题提供了一种新的解决方案。
2、磁流变弹性体(magnetorheological elastomer，mre)是通过物理或化学等手段，将磁性颗粒分散到聚合物弹性体基体中形成的具有磁控性能的新型智能材料。这类材料在外加磁场的作用下，具有磁场可控且可逆(撤去磁场后可恢复初始状态)的机械特性，并且响应速度非常快(响应时间为毫秒级)，显示出良好的磁控力学性能。其次，该类材料具有制备工艺简单、价格低廉的特性，近年来被广泛应用于减震、隔振、智能驱动等领域。
3、基于磁流变弹性体研发的隔振器是一种以磁流变弹性体(mre)为核心变刚度元件，结合磁场发生部件设计而成的一种隔振装置。mre隔振器主要通过变刚度实现移频隔振，基本原理为利用外加磁场改变隔振器刚
4、为了提升磁流变弹性体隔振器的磁控范围，提升结构的刚度，将各种智能结构与磁流变弹性体隔振器的结合是有效解决这一不足的途径。压扭结构是超材料研究领域近年来提出的一种新型结构，主要是通过手性结构或者倾斜杆将轴向位移和扭转位移耦合在一起，使得结构在受到轴向载荷时会发生扭转变形。压扭结构大都具有稳态的特点，即在受轴向压力时发生扭转，在外力撤销后会迅速恢复原状。这种结构的出现丰富了设计者的思路，在机械传动、结构设计等领域备受关注，具有十分广泛的应用场景。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于磁流变弹性体的隔振器，其不仅可以提升隔振器纵向刚度还可以扩展结构磁控范围。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于磁流变弹性体的隔振器，其特征在于：包括壳体1、铁芯2、第一压扭结构3、铁片4、第二压扭结构5、动铁件6、第一磁流变弹性体7、第二磁流变弹性体8、第一限位装置9、下线圈10、第二限位装置11和上线圈12，所述壳体1的内部为圆柱形腔体101，所述圆柱形腔体101的底部固定连接有铁芯2，所述铁芯2的外表面间隙安装有第一压扭结构3，所述第一压扭结构3的下表面与铁芯2固定连接，所述第一压扭结构3的上表面固定连接有铁片4，所述铁片4的上表面固定连接有第二压扭结构5，所述第二压扭结构5的上表面固定连接有动铁件6，所述第二压扭结构5的下表面固定连接有铁片4；
4、所述铁片4与铁芯2之间安装有第一磁流变弹性体7，所述铁片4与动铁件6之间安装有第二磁流变弹性体8；
5、所述铁芯2的上端外表面固定连接有第一限位装置9，所述第一限位装置9与铁芯2之间的铁芯外表面上缠绕有下线圈10，所述动铁件6的下端外表面固定连接有第二限位装置11，所述第二限位装置11与动铁件6之间的动铁件外表面上缠绕有上线圈12。
6、所述铁芯2为上凸出形结构。
7、所述动铁件6为下凸形结构。
8、所述第一限位装置9和第二限位装置11由非导磁材料制成。所述限位装置一方面和铁芯、动铁件一起为线圈提供绕制凹槽，另一方面是为了隔绝磁路。
9、所述壳体1、铁芯2和动铁件6均由导磁材料制成。可选导磁性能较好的材料，如电工纯铁、低碳钢、导磁不锈钢、铁镍合金等。电工纯铁具有较高的磁导率，其初始磁导率为1553，最高的磁导率为20000。同时，该材料加工性能良好，冶炼方便，也满足磁流变弹性体隔振器对材料的刚度要求，因此本实施例中选用电工纯铁dt4作为结构的导磁材料。
10、所述限位装置和压扭结构选用非导磁材料以降低对磁路的影响，限位装置和压扭结构都采用3d打印fdm方法制成，其中3d打印使用的材料为pla。
11、本专利技术具有如下有益效果：本专利技术中根据设计的隔振器结构，提出使用圆筒状压扭结构使得磁流变弹性体发生压缩与扭转变形的耦合，并使用压扭结构自身的刚度改善整个结构的刚度。并且，压扭结构在发生压缩变形的过程中，结构截面的几何构型与尺寸不会发生改变，从而表现出很好的对称性和更高的空间利用率。
12、在结构发生轴向振动的时候，结构的刚度改变来源于压扭结构自身与磁流变弹性体的综合效应，并且由于压扭结构的引入，使得磁流变弹性体不仅发生轴向压缩同时发生扭转变形。这就使得在相同的激励下，磁流变弹性体发生了压缩与扭转的耦合变形，其产生的磁致刚度远大于单一变形模式时的磁致刚度。
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1.一种基于磁流变弹性体的隔振器，其特征在于：包括壳体(1)、铁芯(2)、第一压扭结构(3)、铁片(4)、第二压扭结构(5)、动铁件(6)、第一磁流变弹性体(7)、第二磁流变弹性体(8)、第一限位装置(9)、下线圈(10)、第二限位装置(11)和上线圈(12)，所述壳体(1)的内部为圆柱形腔体(101)，所述圆柱形腔体(101)的底部固定连接有铁芯(2)，所述铁芯(2)的外表面间隙安装有第一压扭结构(3)，所述第一压扭结构(3)的下表面与铁芯(2)固定连接，所述第一压扭结构(3)的上表面固定连接有铁片(4)，所述铁片(4)的上表面固定连接有第二压扭结构(5)，所述第二压扭结构(5)的上表面固定连接有动铁件(6)，所述第二压扭结构(5)的下表面固定连接有铁片(4)；
2.根据权利要求1所述的一种基于磁流变弹性体的隔振器，其特征在于：所述铁芯(2)为上凸出形结构。
3.根据权利要求1所述的一种基于磁流变弹性体的隔振器，其特征在于：所述动铁件(6)为下凸形结构。
4.根据权利要求1所述的一种基于磁流变弹性体的隔振器，其特征在于：所述第一限位装置(9)
5.根据权利要求1所述的一种基于磁流变弹性体的隔振器，其特征在于：所述壳体(1)、铁芯(2)和动铁件(6)均由导磁材料制成。
...【技术特征摘要】
1.一种基于磁流变弹性体的隔振器，其特征在于：包括壳体(1)、铁芯(2)、第一压扭结构(3)、铁片(4)、第二压扭结构(5)、动铁件(6)、第一磁流变弹性体(7)、第二磁流变弹性体(8)、第一限位装置(9)、下线圈(10)、第二限位装置(11)和上线圈(12)，所述壳体(1)的内部为圆柱形腔体(101)，所述圆柱形腔体(101)的底部固定连接有铁芯(2)，所述铁芯(2)的外表面间隙安装有第一压扭结构(3)，所述第一压扭结构(3)的下表面与铁芯(2)固定连接，所述第一压扭结构(3)的上表面固定连接有铁片(4)，所述铁片(4)的上表面固定连接有第二压扭结构(5)，所述第二压扭结构(5...
【专利技术属性】
技术研发人员：高伟，卢俊谚，纪永洋，赵永刚，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：
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