磁流变弹性体研究及其在减振镗刀中的应用

发布时间：2020-12-19 05:16

　　磁流变弹性体是一种新型智能材料,具有优秀的磁流变效应,广泛应用于半主动减振控制领域。大长径比镗刀在加工过程中极易产生振动,振动会影响加工精度以及刀具寿命。因此提出一种将基于磁流变弹性体的半主动减振运用于大长径比镗刀的技术,利用弹性体的磁流变效应改变镗刀的阻尼和固有频率,达到控制振动的作用。本文从研究磁流变弹性体组成和力学性能入手,制备弹性体并对其进行压缩性能测试,设计出基于磁流变弹性体的大长径比减振镗刀,利用ANSYS进行动力学仿真,验证减振性能。主要内容如下:1.研究磁流变弹性体的组成成分,各部分材料、制备配比和相应工艺,制备铁粉质量分数分别为65%,70%,75%和80%的各向同性和各向异性弹性体,共八种。2.设计并制作出测量弹性体压缩性能的实验装置,包括磁路设计、尺寸和材料的拟定以及最终装置的装配。3.利用设计的实验装置测试弹性体的压缩性能,通过比较弹性体在相同压缩量,不同磁场强度下,压力的变化量,进而得出性能较好弹性体。试验结果表明铁粉质量分数为75%的各向异性弹性体的相对磁流变效应最好,并将其运用于减振镗刀的设计中。4.设计出基于磁流变弹性体的大长径比减振镗刀,包括磁流变减振... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

美国肯纳减振刀具（2）阻尼减振

图 1.1 美国肯纳减振刀具（2）阻尼减振。即增加整个刀具系统的阻尼系数，加快系统的能量损耗进而可以小刀具的振动幅值[15]。外国学者 Hahn 等人[16]在刀杆中开出空腔，在空腔中加入液体尼器并注入油介质，增加了整个刀具系统的阻尼，有效的消耗了刀具在加工中产生的量。本课题组经过多年的研究，设计出颗粒阻尼减振镗刀，在刀具前端加工出空腔，空腔中加入不同填充率不同材料的阻尼颗粒，如图 1.2 所示，在实际的加工中通过颗之间或颗粒与空腔壁之间的碰撞消耗能量，并且加工质量相对于普通刀具有明显的提证明了该刀具具有不错的减振效果[17]。

图 1.3 弹簧支承质量块镗杆（4）动力减振。动力减振并不是依靠摩擦或是阻尼系统消耗能量来进行减振依靠动力系统平衡刀具系统中的力，从而达到降低振动的目的[19]。很多国外的成熟镗刀都用到了动力减振，山高公司的 Steadyline 系列减振刀具，如图 1.4 示，刀具动力系统会产生与刀具振动相反的振动以抵消刀具的振动，在一些极端的加工环境可以正常工作。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：2925327