宽频吸振器设计及其刚度控制

宋伟志，赵海军，姚永玉，周 辉，陈智勇，李洲稷

（洛阳理工学院 机械工程学院，河南 洛阳 471023）

宽频吸振器设计及其刚度控制

宋伟志，赵海军，姚永玉，周 辉，陈智勇，李洲稷

（洛阳理工学院 机械工程学院，河南 洛阳 471023）

针对传统吸振器减振频带狭窄的问题进行半主动吸振器研究，介绍磁流变弹性体的制备原料及配比。基于磁偶极子理论分析磁流变效应。利用Matlab对半主动吸振器进行建模和仿真，并分析其宽频减振性能，针对添加吸振器导致的受控系统共振现象，提出消除共振的刚度控制方法。以磁流变弹性体为弹性元件设计吸振器，通过实验验证所设计吸振器的宽频减振效果，分析受控系统的幅频特性，并对提出的控制方法进行验证。

振动与波；半主动动力吸振器；磁流变弹性体；幅频特性；控制方法

自Frahm发明吸振器至今已有百余年的历史[1]。传统的吸振器结构参数固定，激频等于吸振器固有频率时，性能才突出[2]，对于变频激励，减振性能大幅降低。

半主动吸振器通过改变结构参数(如阻尼、质量、刚度等)调节固有频率拓宽减振频带，且兼有结构简单、不需要大量外界能量供应等优点[3–7]。磁流变弹性体（Magne-torheological elastomers，MRE）作为新型智能材料克服了磁流变液（Magnetorheological Fluid，MRF）容易产生沉降的问题[8]，同时还有剪切模量可控、响应速度极快等优点，是设计半主动吸振器刚度元件的理想材料。

文中将介绍制备MRE的原料组成、配比和制备过程，分析说明MRE磁流变效应的机理，设计基于MRE的半主动吸振器。……