摩托车磁流变阻尼器的设计研究

磁流变液（Magnetorheological fuild）是一种新型的智能材料，属于可控流体，具有在外加磁场作用下快速可逆地改变流变性能的特点。该文选择剪切阀式作为本文阻尼器的工作模式，推导基于平行结构的Bingham模型阻尼器阻尼力的计算表达式。优化设计了磁流变阻尼器的结构参数，在此基础上，根据理论分析选择阻尼器的结构尺寸，设计制作了单出杆磁流变阻尼器。对该文设计的磁流变阻尼器的特性进行了实验研究，该文的研究结果对于磁流变阻尼器在摩托车悬挂系统中的应用具有较好的参考价值。     

基于混合模式的磁流变阻尼器的工作原理

磁流变液是一种在磁场作用下，其流变学性能可作出迅速响应，且易于控制的新型智能材料，本文讨论了磁流变液的流变特性，在分析磁流变液装置基本工作模式的基础上，论述了一种流动模式和剪切模式共同作用的混合模式的磁流变阻尼器的工作原理。论证了这种新型阻尼器的阻尼力能十分灵敏的实现阻尼的目的，在车辆和工程领域具有广阔的应用前景．     

新型磁流变阻尼器设计及磁场有限元分析

磁流变液是一种新型的智能材料,在外加磁场作用下其流变学特性如屈服强度能够在毫秒级时间内发生连续可逆的变化.利用磁流变液的这种特殊性能,针对力觉再现技术的要求,设计了一种新型的磁流变阻尼器结构.详细阐述了该阻尼器的工作原理和力矩模型,并完成了有限元模型的建立.运用磁场有限元分析软件Ansoft对阻尼器进行了磁场强度检验并进行了相应的结构改进.仿真结果表明该阻尼器设计结构合理,为磁流变阻尼器的准确设计提供了保证.     

旋转式磁流变阻尼器优化设计与力学性能试验

基于磁流变液的Bingham模型,提出一种应用有限元法对旋转式磁流变阻尼器进行优化设计的方法,通过对阻尼器的结构参数进行优化设计,可以充分发挥材料磁性能,从而获得阻尼器的最优电气参数。研制磁流变阻尼器及其力学性能测试系统,对阻尼器的力学性能进行试验研究,得到了阻尼器的力矩—转速、屈服力矩—电流等力学特性。考虑温度对磁流变阻尼器性能的影响,得到不同温度、不同转速下阻尼器的屈服力矩特性,对磁流变液剪切变稀现象及温度对磁流变阻尼器性能的影响进行分析。     

双筒单出杆式磁流变阻尼器力学特性研究

介绍了一种基于流动模式的双筒单出杆式磁流变阻尼器结构和工作原理,推导了其阻尼力公式。对基于上述结构的MRF阻尼器的阻尼力、电流、位移、速度和频率等力学特性进行了试验研究。结果表明流动模式磁流变阻尼器的阻尼力随控制电流的增大呈非线性增加,其耗能减振能力优于传统的被动阻尼器。气囊导致压缩行程终点阻尼力放大,并可以在一定程度上消除复原行程的空程现象。而阻尼器的结构尺寸和所选用的磁流变液一旦确定,其可调倍数只依赖于最优的磁路设计。通过深入分析该型阻尼器的动力特性,为改进研制装甲车辆磁流变减振器奠定了基础。     

磁流变阻尼器优化设计与性能分析

利用磁流变液这种智能材料的力学性能 ,制作了一种双出杆磁流变阻尼器。文中主要讨论了磁流变阻尼器结构设计、磁路设计的基本原理 ,并讨论了结构参数对磁流变阻尼器性能的影响 ,最后优化设计了磁流变阻尼器的结构参数 ,给出了磁流变阻尼器结构参数的匹配关系     

基于混合模式的磁流变阻尼器的工作原理

磁流变液是一种在磁场作用下，其流变学性能可作出迅速响应，且易于控制的新型智能材料。该文讨论了磁流变液的流变特性，在分析磁流变液装置基本工作模式的基础上，论述了一种流动模式和剪切模式共同作用的混合模式的磁流变阻尼器的工作原理。论证了这种新型阻尼器的阻尼力能十分灵敏的实现阻尼的目的，在车辆和工程领域具有广阔的应用前景。     

磁流变阻尼器的动态性能试验研究

介绍磁流变阻尼器的工作原理和结构,并对其进行了动态性能试验研究。试验结果表明磁流变阻尼器是一种优秀的阻尼系数可调的半主动减振装置,可以提供一定范围稳定可调的阻尼力;基于试验数据探讨了磁流变阻尼器的力学模型,在反映磁流变液剪切稀化(稠化)特性的Herschel—Bulkley模型的基础上得出修正的双粘性滞回本构模型。     

三工作面旋转式磁流变阻尼器磁路设计与性能分析

设计了一种新型结构的旋转式磁流变阻尼器。设计了新的磁流变阻尼器磁路结构,使得转子的两个端面和圆柱面均作为工作面,在不增大转子体积的情况下,有效增加了转子的工作面积。基于磁流变液与磁芯材料特性,对阻尼器进行了磁路设计,获得了阻尼器的相关机械参数与电气参数。针对阻尼器结构特点,应用有限元法,建立了磁流变阻尼器的有限元模型,并对其进行了电磁场分析,得到了阻尼器模型的电磁场物理量。结合有限元分析结果与磁流变液的本构关系,获得了磁流变阻尼器的屈服力矩—电流力学特性。     

磁流变阻尼器磁路设计与性能的相关性研究

通过对磁流变阻尼器的电磁学数值模拟,研究了磁路设计与磁流变阻尼器性能的相关性.磁流变阻尼器的台架试验结果表明,数值模拟结果与试验数据吻合良好,并据此提出通过数值模拟指导阻尼器磁路结构改进的方法.     

Study on damping properties of magnetorheological damper

To research the properties of a new kind of smart controllable MR (magnetorheological) fluid, in this paper, the rheological models are discussed. On the basis of analyzing the structural forms of MR dampers, an improved structure of the MR damper is introduced; the properties of the novel MR damper are then tested. The experimental results reveal that the Herschel-Bulkley model predicts the force-velocity well; the damping properties of the ameliorated structure of the MR damper have improved; when the excitation is a trigonal signal, the MR damper reveals a thinning effect at high velocity; and when the excitation is a sinusoidal signal, the MR damper reveals a nonlinear hysteretic property between the damping force and relative velocity. Finally, the main unsolved problems have been put forward. __________ Translated from Ningxia Engineering Technology, 2005, 24 (4) (in Chinese)     

Vibration control of a structure using Magneto-Rheological grease damper

This paper describes an application study of Magneto-Rheological (MR) grease damper to a structure with three stories. MR fluid is known as one of successful smart materials whose rheological properties can be varied by magnetic field strength, and has been applied to various kinds of device such as dampers, clutches, engine mounts, etc. However, ferromagnetic particles dispersed in MR fluid settle out of the suspension after a certain interval due to the density difference between the particles and their career fluid. To overcome this defect, we have developed a new type of controllable working fluid using grease as the career of magnetic particles. Network of thickener in grease is expected to hold the magnetic particles and prevent them from settled down. No or little sedimentation was observed in MR grease whose characteristics could be controlled by the magnetic field strength. MR grease was introduced into a cylindrical damper and its performance was studied. As a result, it was confirmed that the damping force of MR grease damper could be controlled by the applied electric current to the coil in the cylinder of damper. Furthermore, vibration response of a three-story model structure equipped with MR grease damper was investigated experimentally, and it was shown that MR grease damper worked effectively as a semi-active damper.     

冲击载荷作用下磁流变阻尼器的建模与分析

以某12．7 mm机枪的磁流变(MR)后坐阻尼器为研究对象,基于Herschel-Bulkley本构模型,建立了该MR后坐阻尼器的轴对称一维层流模型。运用ANSYS软件,对该阻尼器的MR阀进行了磁场有限元分析,求得了环状间隙间MR流体的磁通密度。将MR流体流动模型和MR阀有限元结果相结合,建立了不同磁场作用下阻尼力随活塞速度的变化规律,利用这些规律对该阻尼器的落锤撞击试验和实弹射击试验进行了数值仿真。理论与试验结果的对比指出,在低磁场作用的情况下,理论与试验结果具有较好的一致性。     

基于有限元仿真的磁流变阻尼器性能研究

对双线圈活塞式磁流变阻尼器结构和工作原理进行分析,应用ANSYS软件对阻尼器磁场有限元仿真,证明励磁线圈电流异向时磁场的利用效率更高,并且建立电流异向时阻尼间隙磁感应强度和电流的函数表达式,结合阻尼力模型和磁流变液的材料特性,得出阻尼力关于电流值和活塞运动速度的理论关系。通过阻尼器台架试验,对理论关系进行验证,结果表明:理论值准确的描述了阻尼力变化规律。为磁流变阻尼器设计及改进提供方法。     

小位移挤压式磁流变阻尼器的实验研究

设计了小位移、大阻尼力特性的挤压式磁流变阻尼器,并进行了相应的实验研究,包括示功特性和阻尼特性,以及所选用的重庆仪表材料研究所磁流变液MRF-01K的饱和磁场强度.实验结果表明,随着电流的增加,减振器示功图曲线包围面积逐渐增大,耗能增加,减振效果增强,其与激振器的激振频率关系不大;由阻尼特性曲线可知,阻尼器的输出力既与阻尼器电流有关,又与激振器频率有关,频率越大,电流越大,输出的力越大.     

磁流变液阻尼器-柔性转子系统振动特性与控制的再研究

对先前提出的理论分析模型进行适当改进，用新模型对支承在磁流变液阻尼器上的单盘悬臂柔性转子系统的振动特性和控制技术进行再研究。研究表明，随着磁流变液阻尼器的库仑阻尼力的增大，系统在无阻尼临界转速处振幅明显下降，但在两阶临界转速之间的一定转速区振幅增加；同时，随着库仑阻尼力的增加，阻尼器轴承处的振幅在几乎所有转速时都被减小，甚至在某些转速区间该轴承被“锁住”，而且轴承能够振动的区间越来越窄。这说明转子系统从一个弹性支承系统逐步转化为一个准刚性支承系统，阻尼器支承的有效刚度越来越大，使得一阶有阻尼临界转速逐渐提高，并逐渐接近刚支临界转速。根据这些特性，提出通过开关控制抑止转子通过两阶临界转速过程中的振动，并使转子振幅在全转速区达到最小。仿真结果表明，系统能平稳通过两阶临界转速。     

基于多孔泡沫金属材料的简易磁流变阻尼器可行性研究

针对磁流变液阻尼器价格昂贵及不易密封且易失效的问题,提出以多孔泡沫金属材料为载体,解决上述应用的瓶颈问题的新理念。介绍基于多孔泡沫金属材料的简易磁流变液阻尼器的概念设计,并对其可行性进行初步研究,初步研究结果表明多孔泡沫金属可以储存磁流变液,同时磁流变液在磁场作用下可以从泡沫金属溢出并实现阻尼功能。     

磁流变减振器原理

这里分析了一种磁流变减振器的原理,用粘度模型描述了磁流变液随外加磁场变化的流变特性,得到的阻尼力方程为这种减振器的设计提供了理论基础。研究结果表明:随着外加磁场的增加,磁流变液的表观粘度增加,减振器产生的阻尼力增大。     

磁流变减振器磁场特性分析及试验研究

设计了磁流变减振器磁芯磁路,建立了磁路的仿真模型,仿真研究了磁路的磁场特性,用实验的方法对仿真模型进行了验证和修正;在此基础上,建立了整个磁流变减振器的仿真模型,仿真研究了其磁场分布规律及不同参数下阻尼孔附近的磁通密度.研究结果表明,磁芯直径、工作缸壁厚、阻尼通道长度和线圈电流是影响磁场特性的主要因素,合理选择磁路结构参数可使其性能得到最大发挥.设计并制造出一种车辆单筒充气式磁流变减振器,对其进行了台架试验,得到不同电流下的减振器示功特性图,研究发现,通过调节减振器励磁线圈中的电流获得不同强度的磁场,在磁场作用下,磁流变液粘度发生变化,从而改变减振器的阻尼特性,减振器的饱和工作电流约为2A.试验验证了磁路设计的正确性,并为实现车辆磁流变半主动空气悬架控制研究奠定了基础.