Smart Property of Homogeneous Electrorheological Fluid and Its Application in Reducing Seismic Responses of Engineering Structures

The smart properties of homogeneous electrorheological fluid (HERF) containing side-chain type liquid crystalline polymer were studied and an actual HERF damper with an adjustable viscosity was produced.A mechanical model of the HERF smart damper was established on the basis of experiment and theoretical analysis.Then a controlled equation of SDOF structure by HERF damper was derived and a semi active control strategy based on optimal sliding displacement of damper was presented.The simulation results for a single story frame structure indicate that HERF,which may avoid some defects of common particles suspended ER fluids,is an excellent smart material with better stability.Using the semi active control strategy presented,HERF smart damper controlled could effectively reduce seismic responses of structures and keeps the control stable at all times.

电流变液的研究现状及其应用进展

电流变液(ER液体)是一种智能的混合液体,其流变性质能在电场中发生快速并且可逆的调节,使其具有广阔的工程应用前景。因此对电流变液的特性及应用进行研究,在汽车工业、航空航天、润滑油等各方面都具有深远的意义。综述了电流变液的组成、电流变液机理的进展、影响电流变效应的主要因素以及其应用前景,并归纳了一些有关电流变液的理论和应用方面需要深入研究的问题及它的发展方向。

建筑结构地震反应的智能隔震控制

研究了 ER/MR阻尼器和隔震垫组成的智能基础隔震系统对结构地震反应的半主动控制方法。智能基础隔震系统中应用 ER/MR可调阻尼器能够有效地改善被动基础隔震系统的性能 ,保护基础隔震系统因过大的水平变形而产生失效破坏。根据智能基础隔震的特点 ,建立了基于瞬时最优控制的半主动控制策略。仿真计算表明智能基础隔震系统不仅能够减小上部结构的地震反应 ,还能够有效地保护隔震系统的变形 ,是一种性能非常优异的智能控制系统。

电流变液与压电陶瓷复合的自耦合阻尼器

基于智能结构的思想,率先提出设计制作电流变液和压电陶瓷复合的自耦合阻尼器．相比于通常的电流变液阻尼器,该自耦合阻尼器采用压电陶瓷响应外界振动而输出高电压,激励电流变液体工作,从而省去了外加高压电源．随外作用力变化,激励电流变液的压电陶瓷电压自动改变,阻尼器具有自适应的特征,省去了通常的计算机等控制系统．研制的第1代电流变液／压电陶瓷阻尼器实现了自适应的控制过程,显示了良好的减振性能．在第2代产品中采用了新的设计,提高了阻尼器的结构稳定性和可靠性,使阻尼器整体性能得到提高．

基于电流变材料的变刚度切削颤振在线控制方法

提出了一种变刚度颤振控制理论，并为了在镗削加工中采用变刚度理论控制颤振，采用电流变材料设计了一刚度可在线调控的智能型镗杆．实验与分析表明，所提出的变刚度颤振控制方法可以有效地抑制切削加工颤振的发生，而且具有控制方法容易实现和系统结构简单的优点．

致流变体材料的研究及其在军事领域的应用

致流变体是智能材料的一个重要分支 ,其构成有磁流变体 (MR)和电流变体 (ER)。这种材料可以在外加场强 (电场或磁场 )作用下 ,在毫秒级时间内从牛顿流体变为剪切屈服应力较高的粘塑性体 ,且这种转变可控、连续、可逆 ,因此 ,它有着很广阔的应用前景。主要介绍了这种材料的组成、特性和本构关系 。

ER智能材料-减震结构体系的研究

ＥＲ智能材料－减震结构体系是一种新兴的多学科交叉的智能结构体系。本文在简要介绍智能材料－结构体系的基本概念及其在土木工程中的应用途径的前提下，详细介绍了ＥＲ智能材料的特性及ＥＲ智能材料－减震结构体系的力学模型和实现方法。文中通过一个单自由度的ＥＲ智能减震结构体系减震性能的分析和在三种结构体系中的应用，说明了ＥＲ智能减震结构体系是一种性能十分优秀的智能结构，它在建筑结构的抗震设计中具有广阔的应用前景。

自动加固的ER智能抗震结构体系的研究

工程结构的抗震加固是一种具有广泛应用价值的工程技术．本文提出了用ＥＲ智能结构构件来加固常见的抗震结构，使之成为自动加固的ＥＲ智能抗震结构体系的方法．在介绍了这种智能结构体系的组成和工作原理的基础上，讨论了自动加固用的可调参数的ＥＲ智能结构构件的力学模型和试验情况，并研究分析了它在实际工程中的应用．结果表明：采用ＥＲ智能结构构件来加固抗震结构是一种十分有效的方法．自动加固的ＥＲ智能抗震结构体系的抗震性能比原结构有大幅提高，并较大地超过了用被动控制方法加固的抗震结构．

基于电流变材料的智能结构

综合评述了国内外基于电流变材料的智能机械结构的研究的进展与应用．内容包括电流变材料性能、电流变效应理论研究及电流变材料在动力传动装置中、在阀控液压伺服驱动系统中、在机器人技术中、在振动控制中和在机械制造加工系统中应用的进展．

ER流体特性及其研究现状

本文简要介绍了ER流体现象及其力学和电学性能,给出了描述ER流体行为的一般理论,提出了ER流体应用中目前存在的主要问题。

基于电流变材料的智能结构研究进展与应用

电流变材料是功能最全面的智能材料之一 ,可由计算机进行控制 ,根据外部条件的变化快速地改变它的材料特性。文章综合评述了国内外对电流变材料性能及其电流变效应理论的研究 ,以及电流变材料在动力传动装置、阀控液压伺服驱动系统、机器人技术。

基于电流变材料的车削切断颤振抑制研究

应用电流变材料的特殊性能——对电信号的快速响应能力和连续可变的阻尼 ,研制了一种智能切削颤振抑制结构 (刀座刚度可变部分 ) ,并将其附加在车床刀架上 ,建立了机床车削颤振实时监控系统 ,实现了机床车削切断过程的颤振抑制。实验结果表明 ,利用电流变材料智能切削颤振抑制结构可以对机床车削振动进行有效控制 ,刀具的振动幅值减小 5 0 %以上 ,且工件表面的加工质量有较大提高。

电(磁)致流变材料的发展

智能材料及其器件是当今高技术材料研究的重要领域之一,电(磁)致流变材料是智能材料的一个重要分支。本文介绍了电(磁)致流变材料-电流变液、磁流变液的特性、应用及它们的最新发展情况。

磁流变液特性分析

介绍了磁流变液智能材料的组成、特性及流变机理,综合分析和比较了磁流变液的几种本构模型。

电流变智能材料研究现状及其进展

电流变技术是当代的高科技之一,有着非常广泛的应用前景.针对国内关于电流变技术理论与应用研究现状及其进展进行了综述,提出了存在的问题及今后的研究方向.

智能材料与结构在智能控制中的应用

明确指出了智能材料和结构的概念,针对各种材料的性质和特性,以压电材料和电(磁)流变液在控制中的应用为例进行了讨论,并对智能材料和结构的应用前景进行了展望。

基于智能变后缘的超微型无人机高度控制研究

针对微型旋翼飞行器在飞行时,因旋翼表面容易发生流动分离而造成升力损失的问题,开展了采用连续后缘襟翼(CTEF)来改变飞行器升力的技术研究。首先,开展了不同安装角下微型旋翼的推进性能研究,建立了微型旋翼模型,对其进行推进性能分析;然后,利用P(VDF-TrFE)材料制作CTEF,采用单向流固耦合的方法对使用CTEF的旋翼进行推进性能分析,结果表明后缘襟翼在电压驱动下可以实现有效偏转,偏转产生的等效安装角在12°左右,最高可将拉力提升40%;最后,基于PID控制器设计无人机高度控制系统,通过控制驱动电压,实现控制无人机高度的目的。仿真结果表明控制系统的响应时间在6 s左右,超调量在5%左右。研究表明,提出的基于P(VDFTrFE)材料的无人机高度控制系统可以实现无人机高度通道的有效控制,证实了CTEF在旋翼飞行器控制方面的潜力。

具有聚苯胺高分子体系电流变流体的静力学性能

对聚苯胺高分子体系的电流变流体的力学特性进行了实验研究，结果表明：电流变流体在电场作用下其力学特性是变化的，并表现出复杂的非线性，随着电场强度的增加，电流变流体出现由液态向固态转化的趋势。应力应变实验表明，电流变流体在屈服阶段出现重复屈服强化现象。