一种高静-低动刚度磁弹簧的建模与特性分析

作者：张明^*; 谢延松; 李洪涛; 孙凤; 徐方超; 张磊

来源：西南交通大学学报, 2023, 58(04): 933-946.

• 低频隔振
• 高静-低动
• 磁弹簧
• 电流
• 非线性

为解决低频隔振领域存在的低固有频率和高承载力之间的矛盾，设计了一种新型高静-低动刚度磁弹簧元件.首先，基于电磁场理论和分子电流法建立磁弹簧的弹簧力和刚度模型；其次，建立系统的动力学模型，同时分析线圈通入不同电流时对位移传递率的影响，并与等效线性弹簧进行比较；最后，研制实验样机并进行实验研究.仿真与实验结果表明：磁弹簧气隙-刚度曲线呈先平缓后急剧的非线性关系，具有明显的高静-低动刚度特性；其刚度与电流近似线性关系，磁弹簧可通过改变电流实现较大范围的刚度调整，且刚度响应迅速；在未通入电流时，相对于等效线性弹簧，起始隔振频率和传递率峰值降低26%，在通入负向额定电流时，起始隔振频率和传递率峰值降低了41%.

• 单位
  辽宁科技学院; 沈阳工业大学