永磁体式磁流变弹性体减震装置的设计及其磁路优化开题报告

1. 研究目的与意义

1.1研究目的磁流变弹性体（magnetorheological elastomers-mre）是磁流变材料的一个新的分支，它是由磁性颗粒和高分子聚合物基体构成，与其它磁流变材料类似，其典型特征是模量和阻尼等性能可由外加磁场来控制，且响应快（毫秒级）、可控性好。

本课题所设计的磁流变弹性体减震装置是通过永磁体产生的磁场来改变磁流变弹性体的模量和阻尼等性能，从而实现减震的目的。

1.2研究意义目前，已经有人研究了电磁场式磁流变弹性体，然而由于永磁体的磁场恒定不变，只需通过约束永磁体的磁场改变其大小便可控制变弹性体，从而实现减震的目的，如果此方法行得通将会是一项科技的创新，可将其与磁场式进行比照从而找到更好的方案控制磁场大小实现减震。

2. 国内外研究现状分析

2.1磁流变弹性体的研究　　磁流变弹性体是磁流变液的固体模拟。

在磁流变弹性体中载液被橡胶所代替。

汪建晓孟光等人[1]对近年来国内外磁流变弹性体的研究进展进行了综述,指出磁流变弹性体装置具有无需密封、性能稳定、控制简便、响应迅速等特点,在小振幅振动系统(如减振支座、悬架)的振动控制中极具应用前景。

3. 研究的基本内容与计划

3.1 研究内容了解磁流变弹性体材料的特性，研究电磁场的空间分布规律，并以电磁场产生的磁场为基础结合磁场理论设计一款磁流变弹性体减震装置，通过设计一个低磁阻的磁路，把磁通量引导并集中到磁流变弹性体的工作区域，使该区域的磁场能量最大化，而在其他非工作区域，尽量减小能量的损失，即减少不必要的漏磁。

并通过comsol仿真分析，对装置内磁流变弹性体周围的磁场分布规律进行仿真模拟及磁路优化。

利用永磁体产生的磁场，其优点在于不耗能，不发热，考虑用合理的方法，去设计装置结构，得到想要的磁场强度且可控。

4. 研究创新点

4.1材料的创新磁流变弹性体是磁流变液的固体模拟，在磁流变弹性体中载液被橡胶所代替。

使用磁流变固体材料的明显优点是颗粒不会随时间而沉降,也不需要将磁流变材料保持在工作位置的密封装置.磁流变弹性体装置具有无需密封、性能稳定、控制简便、响应迅速等特点。

4.2技术的创新永磁体式磁流变弹性体减震装置的优势在于：1、永久磁铁磁极是固定不变的；2、永久磁铁无论在什么情况下，都有磁性；3、永久磁铁磁力大小是相对稳定，主要与外磁场和温度，存放时间有关，所以只要控制好温度以及外磁场的变化即可获得相对稳定的磁场且磁场不会像电磁场一样随着时间温度升高磁场分布会产生较大的变化，这是采用永磁体作为磁场源的最大创新。