飞机前起落架磁流变液减摆器设计与性能分析

为解决飞机前起落架摆振问题,安装减摆器是一种可靠而有效的措施。为实现减摆器阻尼力的可调可控,采用磁流变液作为工作介质,以某型无人机前起落架等效黏性阻尼系数为设计依据,设计一种压差剪切式磁流变液减摆器。首先,利用Maxwell有限元软件对减摆器磁路进行仿真优化。其次,将减摆器安装在疲劳机上进行试验。实验结果表明:减摆器阻尼性能达到设计要求,实现了阻尼力的可调、可控。     

基于磁流变减摆器的修正Bouc-Wen模型参数辨识

磁流变阻尼器现已应用于多个领域,但其低速下的动力学滞回特性是许多数学模型难以解决的问题。文章在磁流变减摆器阻尼力特性实验数据的基础上,基于修正Bouc-Wen模型,建立了含滞回环的非线性阻尼力计算模型。通过数学计算,分析模型参数对滞回环大小及旋转方向的影响,并对模型进行参数辨识。对比模型仿真数据与实验数据,结果表明:基于修正Bouc-Wen模型建立的非线性阻尼力计算模型,仿真结果与实验数据拟合程度高,模型能够准确地体现磁流变减摆器在低速下的动力学滞回特性。     

线圈外置式磁流变减摆器设计与实验研究

针对传统的线圈内置式磁流变减摆器线圈散热性差、线圈密封性不好等问题,设计了一种新型的线圈外置式磁流变减摆器。通过磁流变减摆器的磁路设计、结构设计,建立了磁路结构参数之间的约束关系方程组,为优化设计提供了理论依据;并且利用参数化建模和有限元优化分析方法,优化了外置式磁流变减摆器的磁路结构参数。优化和仿真结果验证了最终结构参数取值的合理性。并通过静态阻尼特性实验验证了分析结果的正确性。     

基于磁流变减摆器的摆振仿真平台开发

根据磁流变减摆器的设计流程,结合课题组研究成果,对CATIA和MATLAB进行二次开发,建立基于Visual Basic 6.0环境的摆振仿真平台。该平台实现了友好的人机交互功能,根据设计需求输入参数,后台包含参数化建模模块、理论计算模块以及摆振仿真模块,模块之间可以实现有效数据交换,从而完成磁流变减摆器的结构设计、参数化建模和飞机前轮的摆振仿真。结果表明:仿真平台可以方便快捷地完成对磁流变减摆器的结构设计、摆振仿真和模型图纸绘制,运行可靠,该平台可以在一定程度上缩短磁流变减摆器的研发周期并降低研发成本,具有一定的工程意义。     

某型航空减摆器液压阻尼特性分析

随着飞机使用寿命的延长，由于各机件长期磨损及减摆器液压油泄漏，导致减摆器组尼值下降，严重影响飞机的地面着陆滑跑安全，本文建立了减摆器阻尼值计算模型，通过实例计算，对提高某型老旧飞机活塞式减摆器的液压阻尼值及稳定储备提出了改进措施。     

基于磁流变阻尼器的前起落架摆振半主动最优控制

采用线性二次型(LQR)最优控制策略对由磁流变(MR)阻尼器构成的前起落架减摆器进行半主动控制,考虑其对机轮摆动角度、摆动角速度和侧向位移的影响。采用Spencer模型来表征磁流变阻尼器的动力学特性;建立了前起落架摆振的数学模型。分析了减摆器在不同摆角和摆动角速度时的稳定范围。对前起落架系统的振动响应和控制性能进行比较分析。仿真结果表明:在飞机滑跑速度范围内,半主动线性二次型最优控制作用于磁流变阻尼器中能有效地抑制前起落架摆振。     

磁流变液减振器阻尼特性的仿真分析

介绍了一种新型磁流变液减振器的工作原理及结构,结合伪静力模型和Bouc-Wen模型,建立了磁流变液减振器阻尼力特性方程,通过Matlab/Simulink仿真分析了磁流变液减振器阻尼力-位移、阻尼力-速度变化规律,验证了所建立磁流变液减振器阻尼力数学模型的正确性,为磁流变液减振器的深入研究提供了理论依据。     

多环槽式磁流变阻尼器阻尼力计算及实验结果分析

根据节流和剪切混合模型及工作原理设计加工了双出杆多环槽式磁流变阻尼器,结合实验建立了计算磁流变阻尼器的阻尼力的数学模型,并拟合出以电流为参数的速度与阻尼力的实验公式,该公式具有参数少、拟合精度高的特点.     

磁流变阻尼器的多目标优化设计与实验研究

针对现有磁流变阻尼器功耗大、输出阻尼力低的问题，以磁流变阻尼器的低功耗化及轻量化为优化目标，建立磁流变阻尼器结构参数与优化目标之间的关系模型；采用多目标遗传算法对其结构参数进行优化，得出最优解；对优化后的磁流变阻尼器进行试验研究，验证所选参数的合理性。研究结果表明：优化后磁流变阻尼器的平均功耗降低了46%、最大阻尼力增加了30%；磁流变阻尼器的功耗与阻尼力之间存在相互平衡关系，为磁流变阻尼器的参数设计提供了理论和实验依据。     

基于最小二乘法和BP神经网络的磁流变阻尼器H-B模型参数辨识方法

针对Bingham模型磁流变阻尼器由于剪切稀化效应带来的阻尼力计算误差,在理论和仿真分析的基础上,提出一种最小二乘法和BP神经网络相结合的方法,对磁流变阻尼器H-B模型进行参数辨识,获得各参数与电流的关系,从而对磁流变阻尼器的阻尼力进行准确计算。最后通过磁流变阻尼器实验对理论方法进行验证。结果表明：借助于磁流变阻尼器的仿真分析,最小二乘法和BP神经网络相结合的磁流变阻尼器H-B模型参数辨识方法精确度高、吻合性好,验证了参数辨识结果的通用性及准确性。     

电流变技术在车辆减振装置中的应用研究

电流变技术应用于车辆减振控制具有响应速度快、阻尼无级可调、能耗低等特点，可以通过适当的控制规律实现对结构振动的最优控制。本文通过对充气式电流变减振器原理进行分析，讨论了减振器阻尼力计算公式，它包括电流变液基础粘度引起的本底阻尼力、由电场作用引起的电致阻尼力和气室气体引起的压力三部分。开发了一种结构简单的充气式电流变液体减振器，对影响减振器性能的主要结构参数进行了分析讨论，给出了减振器设计中参数选择的一般原则和应注意的问题。通过台架实验，对所设计的电流变液体减振器性能进行了考察，得到了较好的示功图和速度特性曲线，为车辆路试奠定了基础。     

磁流变振动工作台优化设计

本文设计和开发磁流变振动工作台。它包括可控振源、信号采集、动力学分析、磁流变阻尼振动控制等。介绍其工作原理、结构特点，并探讨阻尼孔间隙、活塞直径等结构设计参数对机构性能的影响，提出多目标规划的磁流变阻尼器优化设计模型，综合考虑阻尼力和结构的动态品质，规定权重和子目标的追求值，设计出满足不同要求的、性能优良的阻尼器和振动控制系统。     

高速列车减振器活塞预紧力对阻尼特性影响的研究

为探究动车组减振器检修过程中预紧力对试验结果的影响,以某型号抗蛇行油压减振器为研究对象,通过构建减振器活塞阻尼阀三维模型和流量力学模型,分别用ANSYS和MATLAB/Simulink软件联合仿真,改变预紧力参数得出阻尼阀流体力学变化及减振器阻尼特性曲线。结合减振器阻尼试验台对仿真结果进行论证,分析活塞阻尼阀预紧力对减振器阻尼影响。通过试验对比得出：在速度未达到阀口开启条件时,阻尼阀预紧力的变化不会对减振器的阻尼力值产生影响;仅当速度值达到阻尼阀开启条件时,预紧力变化才会影响减振器的阻尼特性,拉伸和压缩阻尼力均随着阻尼阀预紧力的增加而增加。     

磁流变液阻尼器阻尼通道内部塞流区边界位置的分析

磁流变液阻尼器阻尼通道内部磁流变液运动时塞流区边界位置与输出阻尼力之间存在着密切联系。为了得到塞流区边界位置的具体数值和变化规律,基于RD-8041-1型磁流变液阻尼器,对阻尼通道内部磁流变液的剪切应力和流动状态进行了分析,并得到了塞流区边界位置与活塞运动速度之间的函数关系。为了验证所得函数关系的正确性,在推导出磁流变液阻尼器输出阻尼力数学表达式的基础上,根据塞流区边界位置与活塞速度之间的函数关系得到了磁流变液阻尼器在输入电流为1 A时的输出阻尼力,并将计算得到的阻尼力与实际试验测试值进行了对比。对比结果表明:根据塞流区边界位置与活塞速度之间的函数关系计算得到的阻尼力与实测值保持了一致,从而验证了塞流区边界位置与活塞速度之间函数关系的正确性。     

液压可调减振器调节机制建模及应用

采用模糊神经网络，对液压可调减振器的调节机制进行建模并将此模型应用到1/4车辆悬架试验。利用该模型可以依据所需阻尼力和实时的活塞位移、活塞速度、油液温度预测液压可调减振器的阻尼等级，从而实现通过调整步进电机角度得到所需的阻尼力。结果表明：利用模糊神经网络可以较准确地预测液压可调减振器实时阻尼等级。为实现此模型的工程应用，将液压可调减振器安装在1/4车辆悬架试验台上进行试验测试，实现了车辆的垂向性能整体提升，验证了所建立的液压可调减振器调节机制模型的工程实用性。     

基于磁场及动态响应的磁流变阻尼器结构分析

根据阻尼力理论数学模型分析减振器结构设计,并基于有限元仿真建立磁路结构模型,深入剖析不同磁路结构对磁场分布特性的影响以及对动态响应的影响。结果表明：小的阻尼间隙有利于增加磁感应强度并减小响应时间,活塞有效长度的增加在减少响应时间的同时也减小磁感应强度,磁极形状对二者的影响都较小。综合考虑磁场分布及响应时间,给出活塞头合理结构参数区间,为磁流变减振器的结构设计与优化提供参考。     

基于CFD的车辆减振器阻尼特性研究

为了设计高品质的车辆减振器,分析研究了减振器在不同工况下的阻尼特性及其影响因素。对减振器的阀系结构进行分析,基于CFD数值方法,建立了较高精度的减振器三维流体模型和流体网格模型,在FLUENT流体软件中进行了仿真分析,获得了减振器复原阀阻尼力特性曲线和内部阀系在不同工况下的压力场特性,并分析研究了在不同工况下影响减振器阻尼特性的最大因素,并进行了试验验证。结果表明:减振器低速工作时,其阀系内部压力场分布均匀,减振器叠加阀多槽面积是影响减振阻尼特性的最大因素;高速工作时,减振器阀系内部压力场波动明显,活塞孔直径是影响减振阻尼特性的最大因素。此方法对减振器内部阀系的优化设计提供了一定的理论依据。