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      磁流變彈性體作為一種新型的智能材料，具有剛度可控，性能穩定、響應速度快、可逆性好、無沉降以及無需考慮密封等特性。國內外相關研究表明，磁流變彈性體MRE非常適用于作為阻尼器中的吸振元件對振動進行控制，因此，磁流變彈性體阻尼器的有限元分析研究和應用受到了越來越廣泛地關注。
      一直以來，國內外的研究人員設計的MRE阻尼器主要是基于剪切工作模式。然而LERNER等人通過對基于不同工作模式的磁流變彈性體進行研究后認為，就磁流變彈性體本身而言，它在擠壓工作模式下所發生的磁致效應比剪切工作模式更充分。因此，基于擠壓工作模式的MRE阻尼器具有更好的減振和移頻效果，近年來受到研究人員的重視。
      考慮具體的應用環境及磁流變彈性體的性能，理想的MRE阻尼器其磁路應滿足四方面要求：
    （1）MRE阻尼器內部磁路必須閉合，且穿過磁流變彈性體的有效磁力線較多，漏磁少。
    （2）當MRE阻尼器的線圈中通入控制電流時，磁流變彈性體部分應能夠產生比較均勻的磁場，并且磁感應強度能夠隨著控制電流的增大而增大，以確保磁流變效應達到一個可觀的調控范圍，從而使阻尼器能產生需要的移頻效果。
    （3）磁路中磁飽和順序合理，磁流變彈性體處磁動勢最大，且優先達到磁飽和，以充分發揮磁流變彈性體的磁致效應。
    （4）磁路結構緊湊，使阻尼器的外形結構和尺寸大小能夠滿足在實際使用中的安裝要求。為優化磁流變彈性體（MRE）阻尼器的磁路性能，筆者選取線圈、彈性體、導磁體等關鍵尺寸作為優化參數，應用ANSYS參數化語言APDL，對基于擠壓模式設計的MRE阻尼器模型進行優化設計，并采用ANSYS軟件進行電磁場仿真分析和不同輸入電流值對磁感應強度的影響分析。
      MRE阻尼器結構如圖所示。
      由圖可知，該MRE阻尼器的磁路主要由上導磁體、下導磁體、鐵芯、線圈、磁流變彈性體、間隙和套筒組成。
      當線圈中通入最大允許電流I=2A時，阻尼器中鐵芯部分首先達到磁飽和，根據電磁場的飽和理論可知，當磁路中的某一部分達到磁飽和以后，即整個磁路出現了瓶頸，其他部分便不會再出現磁飽和的情況，若磁流變彈性體不能最先達到磁飽和，則其磁致效應不能達到最大，則阻尼器不能發揮最大的減振性能。
      應用ANSYS參數化語言APDL編程，對MRE阻尼器的磁路進行優化，使鐵芯和彈性體同時達到磁飽和或彈性體優先達到磁飽和，以優化該MRE阻尼器的性能。
      為方便參數化建模，建立MRE阻尼器的磁路結構。由于該MRE阻尼器的結構對稱，其磁路簡化后的結構如圖所示。

                                                                                專業從事機械產品設計│有限元分析│CAE分析│結構優化│技術服務與解決方案
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