Управляемые вибро- и шумозащитные системы многодвигательных энергонасыщенных объектов транспорта и комплексов обрабатывающей промышленности на основе новых магнитоуправляемых вязкоупругих материалов

Многодвигательные энергонасыщенные электромеханические комплексы всех транспортных средств и промышленных технологических установок требуют мер по обеспечению виброустойчивости оборудования и снижению шума. Исследования явлений распространения вибрационных волн в дисперсных средах при наличии нескольких источников вибрации, взаимодействия механических и электромагнитных колебательных процессов, приводящих к недопустимой вынужденной синхронизации движений электродвигателей, к погрешностям позиционирующих устройств подачи металлорежущих станков и роботов, к расширению диапазонов виброакустической эмиссии, являются актуальными. Результаты таких исследований являются основой синтеза и аналитического конструирования виброзащитных систем энергонасыщенных электромеханических комплексов, для которых свойственны стохастические режимы нагрузок, широкие диапазоны скоростей, то есть, угловых частот вибрационных колебаний, а также изменяющиеся условия окружающей среды. Необходимо разрабатывать виброзащитные устройства, способные автоматически настраиваться на актуальный частотный диапазон и гасить энергию колебаний с интенсивностью, которую допускает конструкция виброизолятора. В свою очередь, конструкции виброизоляторов и системы управления ими должны быть специфицированы для гашения как поступательных, так и с крутильных колебаний. Научная новизна проекта заключается в разработке методов идентификации возмущающих усилий и параметров защищаемых систем, в исследованиях взаимодействия механических и электромагнитных колебательных процессов, в использовании спектральных методов синтеза структуры виброизоляторов с магнитоуправляемыми вязкоупругими материалами и аналитического конструирования виброизолирующих опор и муфт с магнитоуправляемыми вязкоупругими материалами – магнитореологическими жидкостями и магнитоуправляемыми эластомерами, а также в исследовании и разработке электромеханических активных виброзащитных фильтров и акустических активных компенсаторов шума направленного действия. Новыми будут результаты исследования динамических процессов при различных законах распределения виброакустической эмиссии в многодвигательных энергонасыщенных электромеханических комплексах. Одним из важнейших результатов таких исследований является аналитическое определение мест установки виброзащитных систем и датчиков виброакустической эмиссии на защищаемых комплексах.Для достижения целей проекта будут разработаны физико-механические основы получения новых магнитоуправляемых вязкоупругих материалов на основе растворов полимеров с модифицирующими добавками и магнитными композиционными порошковыми материалами, установлены закономерности «структура-свойство» таких материалов, разработаны методы их анализа, выявлены закономерности структурно-фазовых превращений в исходном и магнитоуправляемом состоянии. Поставлена задача построения математической (реологической) модели поведения магнитоуправляемых вязкоупругих материалов в полях внешних воздействий, выявления зависимостей характеристик виброизоляторов с магнитореологическим трансформатором от свойств магнитных вязкоупругих материалов: вязкости, упругости, чувствительности вязкости и упругости материалов к изменению магнитного поля, седиментационной устойчивости. На основе разработанных математических и имитационных мультифизических моделей динамических процессов в многодвигательных энергонасыщенных комплексах будет разработано программное обеспечение для всех этапов проектирования вновь создаваемых систем вибро- и шумозащиты. Сочетание цифровых и импульсных методов управления электромагнитными входными сигналами и параметрами элементов виброизоляторов с магнитоуправляемыми вязкоупругими материалами и акустическими активными компенсаторами позволяет реализовать адаптивные алгоритмы управления системами вибро- и шумозащиты.