[發(fā)明專利]船用磁流變彈性體智能吸振器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910071707.0
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101513924A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚熊亮;龐福振;戴紹仕;張阿漫;錢德進;孫龍泉;于煒光;朱永凱
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: B63B39/00
• 分類號: B63B39/00;F16F9/53
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的涉及的是一種吸振裝置，主要是運用于船舶減振降噪的裝置，具體地說是一種基于磁流變彈性體的船用智能吸振器。

(二)背景技術(shù)

為減小船舶設(shè)備振動的影響，目通常的做法是在艦船設(shè)備與船體間安裝減振器，或在設(shè)備周圍設(shè)置動力吸振器與設(shè)備構(gòu)成主從振動系統(tǒng)。當(dāng)采用吸振器進行減振時，只有當(dāng)設(shè)備的激振力頻率與吸振器的固有頻率相近或相同時，吸振器才能在設(shè)備激擾力作用下產(chǎn)生共振，并消耗設(shè)備振動的絕大部分能量，從而達到降低振動的目的；當(dāng)激擾力的頻率與吸振器的固有頻率相差較大時，吸振器的吸振效果則會迅速下降。由于傳統(tǒng)動力吸振器在結(jié)構(gòu)設(shè)計時是針對設(shè)備的主要振動頻率設(shè)計的，其項參數(shù)一經(jīng)確定，便無法調(diào)整；而設(shè)備實際工作時的振動頻率實在一定范圍內(nèi)變化的，因此，傳統(tǒng)吸振器的頻帶較窄，影響了其在船舶上的應(yīng)用。

通過對現(xiàn)有文獻檢索發(fā)現(xiàn)，近年來，已有人利用磁流變彈性體的材料特性來設(shè)計吸振器設(shè)備，如中國專利申請?zhí)枮?00520076452.4的專利文件中公開的技術(shù)方案，利用磁流變彈性體研制的一種移頻式吸振器，應(yīng)用到機械設(shè)備的減振。王蓮花、龔興龍等也利用磁流變彈性體材料研制了一種自諧式吸振器。上述兩種吸振器都存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點，限制了其吸振器的應(yīng)用。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、適用頻帶較寬、共振頻率可控的船用磁流變彈性體智能吸振器。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

其組成包括外殼體、磁流變彈性體、電磁線圈組和內(nèi)部鐵芯，外殼體、磁流變彈性體、電磁線圈組和內(nèi)部鐵芯共同分布于一同心圓上，外殼體內(nèi)表面通過粘合劑與磁流變彈性體外表面緊密相連，磁流變彈性體內(nèi)表面通過粘合劑與內(nèi)部鐵芯粘合成一整體，線圈分四組分別纏繞于內(nèi)部鐵芯上。

本發(fā)明還可以包括這樣一些特征：

1、外殼體及鐵芯結(jié)構(gòu)由順磁性軟鐵材料制成。

2、磁流變彈性體采用羰基鐵粉及聚氨酯材料按一定比例在磁場條件下制備而成(羰基鐵粉所占體積濃度比的30％)。

3、內(nèi)部鐵芯與磁流變彈性體接觸面采用扇形連接，如圖5(a)所示。內(nèi)部鐵芯包含4個翼，每個翼對應(yīng)圓心角度為60度，結(jié)構(gòu)連接處采用四分之一圓弧過渡。線圈按統(tǒng)一方式分4組緊密纏繞于鐵芯上。

當(dāng)線圈內(nèi)部通有電流時，磁流變彈性體、鐵芯、外殼結(jié)構(gòu)內(nèi)部將產(chǎn)生閉合磁路。此時，磁流變彈性體將因內(nèi)部的附加磁場而變硬，導(dǎo)致磁流變彈性體的剪切模量發(fā)生改變。

由于磁流變彈性體具有一定的剪切剛度和阻尼，可視為彈簧、阻尼單元，而鐵芯結(jié)構(gòu)可視為振動質(zhì)量；這樣，鐵芯與磁流變彈性體緊密相連便構(gòu)成了一彈簧-振子系統(tǒng)，并具有一定的固有頻率。當(dāng)船用磁流變彈性體智能吸振器受到船用設(shè)備的激勵時，內(nèi)部鐵芯與磁流變彈性體構(gòu)成的彈簧-振子系統(tǒng)將隨激勵力一起運動。當(dāng)激勵力頻率與船用磁流變彈性體智能吸振器的固有頻率一致或相近時，設(shè)備激勵能量的絕大部分將被船用磁流變彈性體智能吸振器吸收并耗散掉，從而實現(xiàn)船舶的減振降噪目的。

由于磁流變彈性體的剪切剛度會隨電流的改變而改變，因此，船用磁流變彈性體智能吸振器的固有頻率也隨電流的改變而改變。當(dāng)設(shè)備激勵力頻率發(fā)生改變時，改變電流大小即可改變吸振器的固有頻率，從而實現(xiàn)船用磁流變彈性體智能吸振器適用頻帶寬、吸振頻率可變、智能的功能。

本發(fā)明利用磁流變彈性體磁致剪切剛度隨電流變化而變化的特點制備，具有結(jié)構(gòu)簡單、吸振效果好、適用頻帶范圍寬(使用頻帶數(shù)赫茲～數(shù)十赫茲)、環(huán)境適應(yīng)能力強(耐油污、耐潮濕等)、穩(wěn)定性好(長期使用后控制效果不降低)等優(yōu)點。

(四)附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的內(nèi)部磁路示意圖；

圖3是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的鐵芯及線圈結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6和7是本發(fā)明的安裝示意圖。

(五)具體實施方式

下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述：