實驗名稱：介電彈性體減振器隔振實驗

測試設(shè)備：高壓放大器、介電彈性體減振器、激振器、直流電源、加速度傳感器等。

實驗過程：

圖1：隔振實驗平臺

驗測試平臺如圖1所示，由兩個加速度傳感器、一個振動臺、一個高壓放大器、一個直流電源、一個介電彈性體減振器、一個數(shù)值分析系統(tǒng)組成。介電彈性體減振器下部通過專用夾具和激振器連接在一起，激振器上固定有加速度傳感器，用于采集激勵端的位移信號；介電彈性體上端固定了一個重物，重物上固定有另一個加速度傳感器，用于采集隔振保護(hù)端的位移信號。

試驗測試平臺可根據(jù)需要對激勵臺的輸出設(shè)置不同的激振頻率、激勵幅值、激勵信號類別等參數(shù)。進(jìn)行測試時，根據(jù)激勵信號，激振臺對介電彈性體減振器進(jìn)行激振，介電彈性體減振器下端隨激勵臺一起上下振動，減振器上端的重物隨之產(chǎn)生不同幅值的振動。為研究電壓控制信號對介電彈性體減振器減振性能的影響，同時直流電源連接高壓放大器對介電彈性體減振器加載高壓信號。重物上的加速度傳感器和激勵臺上固定的加速度傳感器實時采集隔振保護(hù)端和激勵端的位移信號，然后在A/D轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并最終傳輸至計算機(jī)。最終用戶根據(jù)數(shù)據(jù)擬合得到介電彈性體減振器在不同激勵電壓、激振頻率的隔振性能曲線。

實驗結(jié)果：

圖2：直流電壓載荷下減振器的隔振性能結(jié)果圖

數(shù)值分析系統(tǒng)能實時顯示結(jié)果，將不同電壓下的隔振數(shù)據(jù)導(dǎo)入Excel，繪制介電彈性體減振器傳遞率隨不同頻率和電壓下變化曲線，并與仿真結(jié)果進(jìn)行對比，得到圖2。

從圖2中可以看出，實驗結(jié)果與matlab數(shù)值計算結(jié)果近似，實驗得到的介電彈性體減振器的固有頻率略大于仿真下的固有頻率，減振器的有效隔振頻率范圍為50Hz-100Hz，略小于仿真結(jié)果，這些結(jié)果驗證了所建立的動態(tài)剛度模型的準(zhǔn)確性。實驗結(jié)果的固有頻率要略大于matlab仿真得出的固有頻率，這主要是由于介電彈性體減振器制造誤差造成的，包括預(yù)拉伸比、內(nèi)置彈簧剛度和材料特性。此外，在不同的直流電壓下，減振器的隔振傳遞率在相同頻段下變化不大，這表明直流電壓對系統(tǒng)的阻尼影響很小。綜上所述，這種介電彈性體減振器在不同直流電壓驅(qū)動下具有良好的隔振性能，該特性有利于振動控制應(yīng)用。

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審核編輯 黃宇