磁流变阻尼器的界面力学性能及反演识别分析

随着智能材料的迅速发展，磁流变阻尼器作为一种智能控制装备已广泛应用工业领域。由于电磁场和力学场共同作用，磁流变阻尼器的界面模型较为复杂，目前传统的整体化研究方法难以满足其设计和使用需求。本项目采用基于实验的反演识别一体化新技术进行磁流变阻尼器的界面力学性能表征。首先设计有效的界面实验，实现对磁流变阻尼器界面结构的全场时序的测量，并结合现代光学测量方法从宏观和微观尺度上观测电磁场作用下磁流变阻尼器的界面作用；建立合理的有充分实验数据信息支持的磁流变阻尼器界面力学模型，实现力/磁多场耦合作用下界面力学性能的参数化表征；并将现代实验测试技术、力学建模、数值计算与反演识别技术在整体上结合起来，用以研究电磁场作用下智能材料力学性能表征中的新问题，实现复杂问题中的多变量或者是非线性性能参数的识别表征。为当前新型智能材料的在多场作用下的参数化表征和工程应用的可靠性进行预估并提供可靠的评价系统。

本项目针对磁流变阻尼器界面作用多场、复杂的特点，采用基于实验的反演识别方法，重点研究电磁场作用下界面理论分析、数值仿真计算以及实验测量等一体化的求解技术，通过现代化优化方法，从整体的试验数据中实现非线性、多参数复杂问题的表征与求解。本项目采用上述方法对磁流变阻尼器的界面力学模型进行参数识别。首先设计了磁流变阻尼器界面试验测试装置；在Bingham塑性模型的基础上，以屈服力、屈服前的粘性系数和屈服后的粘性系数为变量，建立了非线性参数模型；应用基于实验的反演识别技术，以剪切模式下试验结果为依据，对模型参数进行了识别和表征；最后针对解的适应性问题，采用独立试验对模型参数的识别结果准确性进行了验证。结果表明，基于实验的反演识别方法为深入研究多场耦合条件下真实复杂结构的多参数力学特性表征提供了一种行之有效的求解思路。