纳米磁性液体材料

本书在结构设计方面，针对精密测量仪器在随机激励作用下的工作环境，提出了五种结构类型的减振器模型，对减振器模型做了理论分析、仿真研究和试验测量，分析比较了五种结构类型减振器在不同振动状态下的响应。通过分析随机振动作用下磁性液体阻尼减振器的响应，给磁性液体阻尼减振控制系统的设计与振动限制规范提供了理论依据。 本书适合功能材料专业及研究纳米磁性材料的师生阅读，也可供相关专业的研究人员参考。

朱珊珊，副教授，九三学社北方工大支委。主要教授《人工智能与智能制造》《液压与气动控制技术》《机械技术》《机械系统装配与调试》等课程。作为副主编撰写教材三本，《机械装配与调试》《机械课程设计》《机械加工实训》。

前言 第1章基于纳米磁性材料的减振研究现状1 1.1纳米磁性材料的研究背景及意义4 1.1.1振动阻尼的类型6 1.1.2振动分析中的阻尼表达8 1.1.3阻尼的测量14 1.1.4振动设计与控制20 1.1.5振动的被动控制23 1.1.6振动的主动控制25 1.2国内外纳米磁性材料减振研究现状26 1.3纳米磁性液体的研究进展32 1.3.1磁性液体简介32 1.3.2磁性液体的分类及制备33 1.3.3磁性液体的典型应用33 1.4纳米磁性材料的应用探究38 1.5本章小结38 第2章纳米磁性液体减振的理论基础41 2.1纳米磁性液体的特性42 2.1.1纳米磁性液体的黏度与密度42 2.1.2纳米磁性液体的磁化性能44 2.2纳米磁性液体的Bernoulli方程45 2.3纳米磁性液体磁化强度与黏度之间的关系48 2.4纳米磁性液体动力学性能49 2.4.1非磁性物质和磁性物质在磁性液体中的受力49 2.4.2浸入磁性液体的物体受力分析52 2.5纳米磁性液体的浮力原理55 2.6纳米磁性液体阻尼减振动力学模型56 2.7本章小结57 第3章磁性材料减振结构设计与仿真分析59 3.1减振结构方案60 3.2减振结构设计64 3.2.1减振壳体加工方式与材料的选择64 3.2.2永磁体的结构设计与材料选择69 3.2.3纳米磁性液体的选择71 3.3耗能质量块悬浮高度的仿真计算73 3.3.1电磁场方程74 3.3.2有限元分析方法75 3.3.3耗能质量块悬浮高度的仿真计算76 3.4有限元仿真分析耗能质量块悬浮状态影响因素78 3.4.1耗能质量块长度对悬浮状态的影响78 3.4.2耗能质量块直径对悬浮状态的影响81 3.5本章小结83 第4章纳米磁性液体阻尼减振试验研究85 4.1阻尼减振试验台86 4.1.1试验装置86 4.1.2减振器信号处理装置87 4.2磁性液体阻尼减振试验性能研究90 4.2.1不同永磁体直径对减振性能的影响90 4.2.2耗能质量块长度尺寸对减振性能的影响94 4.2.3不同端盖锥角对减振性能的影响98 4.2.4不同磁性液体饱和磁化强度对减振性能的影响101 4.2.5减振器壳体内壁锥角对减振性能的影响104 4.2.6永磁体结构对减振性能的影响106 4.2.7温度对减振性能的影响110 4.3本章小结115 第5章随机振动的分析117 5.1随机振动的基本概念118 5.2随机变量与数理统计119 5.2.1随机过程与样本空间119 5.2.2统计参数的数字特征120 5.2.3概率分布120 5.2.4均值与标准差121 5.2.5随机变量的联合概率分布122 5.2.6随机过程的相关函数123 5.2.7平稳随机过程124 5.2.8功率谱密度126 5.3平稳随机激励下单自由度系统的响应128 5.3.1单自由度系统的响应128 5.3.2响应函数的特点128 5.3.3脉冲响应129 5.3.4频响函数130 5.4随机激励下磁性液体阻尼减振器的响应131 5.5BP神经网络在磁性液体阻尼减振中的应用132 5.5.1BP神经网络试验装置133 5.5.2BP神经网络的建立133 5.5.3误差分析138 5.6本章小结139 参考文献140