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高性能磁流变智能复合材料及其减振装置研发

专利权人:河海大学

针对目前采用传统材料制成的减振器无法同时解决工程减振结构低频减振和高频抗冲问题,本项目将研发具有特色的高性能磁流变智能复合材料以及磁流变减振装置。这种新型的磁流变智能复合材料包括高剪切屈服强度的磁流变胶,其具有阻尼可控的特点,以及高磁致效应的磁流变弹性体,其具有刚度可控的特点;基于磁流变智能复合材料制作的磁流变减振装置仅需少量外加能量即可产生很大的驱动力,这种基于阻尼、刚度可调节的半主动冲击减振装置具有结构简单、价格低、能耗小的优点。 技术指标: 研制的高性能磁流变胶的剪切应力达92.1

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针对目前采用传统材料制成的减振器无法同时解决工程减振结构低频减振和高频抗冲问题,本项目将研发具有特色的高性能磁流变智能复合材料以及磁流变减振装置。这种新型的磁流变智能复合材料包括高剪切屈服强度的磁流变胶,其具有阻尼可控的特点,以及高磁致效应的磁流变弹性体,其具有刚度可控的特点;基于磁流变智能复合材料制作的磁流变减振装置仅需少量外加能量即可产生很大的驱动力,这种基于阻尼、刚度可调节的半主动冲击减振装置具有结构简单、价格低、能耗小的优点。 技术指标: 研制的高性能磁流变胶的剪切应力达92.1kPa; 研制的高性能磁流变弹性体绝对模量5MPa,相对模量228%; 研制出3个磁流变智能抗震减振装置: ①“一种具有位移解耦特性的MRG减振器”,低频出力16.6吨,高频出力2.22吨; ②“主动可控的大出力MRE智能隔震器”,低频出力42.9吨,高频出力1.06吨; ③“端承支撑结构的MRE智能隔震器”,低频出力19.8吨,高频出力1.20吨。 高性能磁流变胶、高性能磁流变弹性体不仅可以应用在磁流变装置、离合器中,其在制动器、抛光装置、液压阀、密封装置、复合构件、柔性夹具、健身器、人造关节等方面的应用均可产生较好的经济、社会效益。 项目研制的三种有特色的智能抗震减振装置适用于在土木工程中的应用,尤其在建筑结构的抗震、防灾以及工程加固中,相对于目前传统的被动式阻尼器,本项目研究的智能抗震减振装置更具优势。也可进一步改进安置于水工结构物构造缝中进行防震减灾,具有广阔的应用前景。