管式电涡流阻尼力的精确测量及阻尼器优化设计

发布时间：2025-02-11 18:30

　　 采用紫铜管与磁铁制作了管式电涡流阻尼器,并提出了一种电涡流阻尼器阻尼力的精细化测量方法,消除了摩擦力和惯性力的影响,获得了精确的电涡流阻尼力。研究了阻尼力与电涡流阻尼器中磁级厚度、磁级间距、铜管与磁铁的相对速度等参数的关系;研究结果表明:提出的阻尼力测量方法可以准确地获得磁铁与铜管相互作用的阻尼力时程;阻尼器的阻尼系数随磁级厚度、磁级数的增加而增大,随磁级间距的增大表现出先增大、后减小的趋势;电涡流阻尼器近似为理想的黏性阻尼器,并且其阻尼系数与磁级数也近似成正比。通过引入阻尼系数效率值作为评价指标,获得了管式电涡流阻尼器的磁级厚度和磁级间距的最优值,可为电涡流阻尼器的优化设计提供参考。

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【部分图文】：

图2 磁铁布置示意图

采用异极相吸的方式对磁铁进行叠加,其形成的整体称为一级,单级磁铁高度为a;两级磁铁间采用同性相斥排列,塑料螺母分隔,间距为b,如图2所示。2电涡流阻尼力测量原理

图3 电涡流阻尼力测量原理图

不锈钢杆带动磁铁在铜管内移动时,铜管作为导体切割磁力线产生感应电流,即电涡流,电涡流又会产生一个与外部磁场相反的磁场,阻碍铜管与磁体之间的相对运动,这个力即电涡流阻尼力。电涡流阻尼力测量原理如图3所示。不锈钢杆通过细绳悬挂于悬臂梁自由端部,不锈钢杆下端安装配重块保证细绳总处于拉伸....

图4 电涡流阻尼器阻尼力测定装置示意图

采用两组激光位移计分别测量铜管竖向振动的位移y1和悬臂梁位移y2,其正方向见图4。试验装置照片如图5所示。在试验设计中,通过调整铜管的位置,使之与不锈钢杆同轴,磁铁与铜管内壁各处间隙均约为2.5mm,保证铜管在上下振动的过程中不与磁铁发生直接接触,完全消除摩擦力的影响。

图5 试验装置照片

测力系统及标定结果如图6所示,在悬臂梁的固定端附近粘贴应变片形成惠斯登全桥电路,与东华数采系统结合,制作成悬臂梁式测力系统,采用砝码对测力系统进行标定,结果如图6所示。其最大相对误差仅0.5%。图6测力系统及标定结果

本文编号：4033680