[发明专利]使电流交流体挤压油膜和电流交流体剪切油膜相结合的方法

说明书

本发明涉及一种质量一弹簧系统

英国申请专利GB2255150A“用电流变流体实现运动控制”(MOTION CONTROL USING ELECTRO—RHEOLOGICALFLUIDS)涉及一种纯电流变流体剪切油膜式筒式减振器及其控制，象传统的纯电流变流体剪切油膜式筒式减振器一样，该专利克服了传统的筒式减振器在实现阻尼的连续、快速且大泛围内调节方面的难题。该专利的不足之处在于：(1)在给定尺寸的前提下，纯电流变流体剪切油膜式筒式减振器的阻尼力相对小；(2)而欲在给定尺寸的前提下，提高纯电流变流体剪切油膜式筒式减振器的阻尼力，就必然要提高外加电场强度，从而导致能耗提高；(3)提高外加电场强度必然受到电流变流体的击穿场强的限制以及给小型高压电源的设计提出了难题；(4)因此只有通过增大纯电流变流体剪切油膜式筒式减振器中活塞的侧面积(活塞长度或直径)获得大的阻尼力，从而导致减振器的尺寸增大，电流消耗增大，分布电容提高以及由此而引起的长的响应时间。如上归功于在适中的电场强度下，目前的电流变流体的剪切强度还不足。同时欧洲申请专利0460808A2“能够含有电流变流体的仪器”(AP-PARATUS CAPABLE OF CONTAINING AN ELECTRO—RHEOLOGICAL FLUID)涉及一种电流变流体挤压油膜式减振器，企图克服如上不足。虽然采用电流变流体挤压油膜式减振器能够实现对拉、压应力的放大，但这仍是以大的上、下电极尺寸为代价的。同时，电流变流体挤压油膜式减振器仅仅适用于油膜厚度变化不大的场合，即仅仅适用于对小振幅振动的隔振。对于大振幅的振动而言，油膜厚度以及上、下电极间隙大而且变化，大范围内效果较弱。另外，对于大振幅的振动而言，由于上、下电极间隙大、必须施加很高的电压，从而增加了小型高压电源的设计难度。

根据上述现有技术存在的缺点，本发明的任务是提供一种使电流变流体挤压油膜和电流变流体剪切油膜相结合的方法。

本发明通过以下技术措施实施：在两端压差为零的前提下，将电流变流体设置在可沿一定方向相互平行地运动的平行极板间，并使平行极板的切线方向与平行极板相对运动的合成运动方向的往复运动方向间的锐角夹角在大于0到小于90度之间。当相互平行地运动的平行极板沿上述夹角方向相互平行地运动且相互靠近时，使位于极板间的电流变流体油膜分别受到下列的油膜作用：首先是由于合成运动在平行极板的切线方向上的分量而产生的纯电流变流体剪切油膜的作用。它是指当将电流变流体设置于沿极板切线方向可平行地相对运动的平行极板间并使平行极板沿极板切线方向平行地相对运动时，设置于可平行地相对运动的平行极板间的电流变流体油膜仅仅受到平行于极板的剪切应力的作用而沿极板切线方向产生流动；其次是由于合成运动在平行极板的法线方向上的分量而产生的纯电流变流体挤压油膜作用。它是指当将电流变流体设置于可沿极板的法线方向而平行地相对运动的平行极板间并使平行极板沿极板的法线方向平行地相对运动时，设置于可平行地相对运动的平行极板间的电流变流体油膜仅仅受到挤压力的作用而产生垂直于运动方向的流动，而且在流动的过程中，仅仅受到阻滞其流动且平行于极板的剪切应力的作用，但该剪切应力的方向与极板的运动方向垂直。