[发明专利]一种具有故障安全特性的刚度可控磁流变橡胶节点

权利要求书

1.一种具有故障安全特性的刚度可控磁流变橡胶节点，由节点芯轴(1)、钢环(2)、励磁线圈(3)、磁瓦(4)、磁流变弹性体(5)和节点外套(6)组成，其特征在于：节点芯轴(1)位于橡胶节点最中心位置，钢环(2)与节点芯轴(1)的三段圆柱面过盈配合，励磁线圈(3)绕在节点芯轴(1)的线圈槽之间，磁流变弹性体(5)浇注在多层钢环(2)形成的间隙之间，固化后其内外表面与钢环固联在一起，磁流变弹性体(5)可产生径向变形；磁瓦(4)过盈装配到钢环(2)中，与固化后的磁流变弹性体钢环结构形成一个整体，节点外套(6)位于橡胶节点最外层，其内壁与钢环(2)过盈安装；刚度可控磁流变橡胶节点整体左右对称布置；节点芯轴是具有不同直径圆周段的轴体；

所述的磁流变弹性体(5)为多层结构；

磁瓦的充磁方向为径向，磁流变弹性体(5)受到磁瓦(4)和励磁线圈(3)的复合励磁，磁场大小通过励磁线圈(3)的电流大小和方向进行控制，从而改变节点刚度的大小；

在励磁线圈(3)不通电时由磁瓦(4)提供初始磁场，剖平面内形成一个经过磁瓦(4)、钢环(2)、磁流变弹性体(5)、节点芯轴(1)和节点外套(6)组件的闭合磁路；

给励磁线圈(3)施加电流，使之产生与磁瓦(4)相反方向的电磁场；

所述的节点芯轴(1)预留的线圈槽为两段相同宽度和深度的圆槽，在节点芯轴(1)的中间位置，左右对称布置，用于励磁线圈(3)的缠绕和定位；

所述的钢环(2)包含三组圆环，每组圆环又包含七个宽度相同、直径逐渐增大的圆环，分别过盈安装在节点芯轴(1)轴向上的三段圆柱表面，与磁流变弹性体(5)交错排列；

所述的励磁线圈(3)为圆环形，绕制在节点芯轴(1)的线圈槽内，用来产生可控的轴向磁场；

所述的磁瓦(4)包含三组磁瓦，其中位于节点芯轴(1)中间位置的一组磁瓦与两端的两组磁瓦具有相反的磁极方向，三组磁瓦均安装在钢环(2)的第4圈钢环与第5圈钢环的间隙处，沿圆周均匀排布，产生一个初始径向磁场；

所述的磁流变弹性体(5)为圆环状，采用在钢环(2)间隙浇注成形的方式制成，固化后与钢环(2)形成一个整体；所述节点外套(6)为筒状结构，位于节点的最外圈，其内壁与钢环(2)过盈装配。