汽车行驶中磁流变减振器阻尼力的动态分析

根据磁流变减振器工作原理和汽车系统动力学,建立汽车磁流变减振器的阻尼力模型,推导出磁流变减振器的励磁电流与其阻尼力的关系表达式,在此基础上,针对SG-MRD磁流变减振器,以汽车行驶中的典型路面滤波白噪声和其典型结构参数为输入,对处于汽车被动悬架和半主动悬架中的磁流变减振器的阻尼力及其响应特性进行计算机仿真分析.     

汽车悬架磁流变减振器的优化设计及仿真

基于磁流变减振器在汽车悬架减振系统半主动控制中的广泛应用,根据磁流变液的特点和磁流变减振器阻尼力与结构参数的关系,设计了新型的磁流变减振器,并对影响磁流变减振器性能的参数进行了优化和仿真.仿真计算表明,该磁流变减振器设计是一种能优化阻尼力的有效算法.     

电流变阀外置的汽车双筒液力减振器的理论及试验研究

介绍了电流变阀外置的新型汽车减振器的理论、结构及试验研究。阐述了电流变液体减振器阻尼力和电场的关系,其阻尼力由两部分组成:一部分是由粘性阻尼引起的牛顿力,无电场作用时,作为普通的减振器用;另一部分是由所加电场引起的切应力,它与所加电场强度成正比。试验结果表明:所设计的新型汽车电流变液体减振器具有阻尼力变化大、响应快、控制容易、结构简单和能源消耗低等特点,满足了汽车工程的实际需要,具有重要工程实用价值。     

汽车磁流变减振器阻尼特性理论计算与试验

从研究的实用性和结构的可行性出发,建立较为精确的磁流变减振器动力学模型是设计控制策略和获得良好控制效果的关键因素之一。根据车辆悬架的各种要求,设计和分析磁流变减振器的各参数对阻尼特性的影响对于现代汽车设计来说是非常必要的。根据汽车减振的要求和磁路设计原则,设计出单输出杆阻尼孔式汽车磁流变减振器。基于流体力学理论和磁流变液流变特性,详细推导出磁流变减振器的阻尼力理论计算模型。对磁流变减振器的阻尼特性进行理论分析和计算,并探讨减振器各结构参数对减振器阻尼特性的影响。最后采用试验测试磁流变减振器的速度特性,得到不同电流输入时阻尼力与速度的关系曲线,试验测试的结果和理论计算基本吻合。采用流体力学理论推导出的磁流变减振器力学模型能为建立减振器控制模型提供可靠的理论指导。     

基于复杂非线性数学模型的汽车减振器参数设计

以夏利汽车减振器为研究对象,应用减振器专用仿真软件ＳＰＳＡ－１确定了主要结构参数变化对最大、最小阻尼力及速度特性曲线形状的影响,基于ＳＰＳＡ－１软件提出了减振器的三阶段参数设计方法。     

汽车磁流变减振器阻尼特性理论分析与计算

设计了单输出杆阻尼孔式汽车磁流变减振器,根据牛顿流体理论和磁流变液流变特性,对磁流变减振器的阻尼特性进行了理论分析和计算,探讨了减振器各结构参数对减振器阻尼特性的影响,采用Lord公司的MRF-132AD型磁流变液,计算和分析了磁场强度对阻尼力的影响,以及各种磁场强度下阻尼力与速度的关系.     

GWF减振器阻尼参数优化

以GWF-5型减振器为研究对象，分析了其阻尼结构设计，设计了试验方案，提取阻尼数值并对数值进行数学处理，得出了阻尼力及阻尼片挠度的函数公式。从缓冲系统受冲击时的位移响应出发，建立减振器阻尼参数优化模型，利用遗传算法进行了优化设计。     

基于MATLAB的磁流体-泡沫金属减振器的仿真研究

为了解决减振器可控阻尼小减振效果不理想的问题,设计了将磁流体和泡沫金属结合在一起的一种新型减振器,并且建立了阻尼力模型.利用MATLAB进行了仿真,分析了泡沫金属的结构参数对阻尼力影响规律.仿真结果表明,泡沫金属的结构参数对阻尼力影响很大,尤其当泡沫金属的孔径较小时,这种新型减振器所提供的阻尼力是常规磁流体减振器的两倍左右,大大提高了减振器的阻尼力,并且这种减振器里面的泡沫金属更换方便,可以根据不同的阻尼力要求更换不同结构的泡沫金属.     

汽车磁流变减振器的设计及多项式模型的研究

通过对汽车磁流变减振器的工作模式的分析,利用ANSYS电磁场模块和流体动力学模块,建立减振器磁路有限元模型。采用序惯耦合法,计算得出阻尼力-速度关系曲线,完成了汽车磁流变减振器结构优化设计及磁路分析。将所设计的磁流变减振器在MTS849减振器试验台上进行试验,测得磁流变减振器的示功图和速度特性,利用试验数据,进行多项式拟合,精确的建立了该减振器的阻尼力模型,与理论计算曲线比较,说明多项式模型能较好的描述减振器非线性特性和滞回特性。     

两级阻尼可调式液压减振器的性能仿真与试验

可调阻尼减振器是汽车半主动悬架的关键部件.根据某大客车电控半主动悬架的阻尼控制要求,以该车原被动式液压减振器为基础,设计出一种具有两级阻尼特性的可调减振器.采用共轭梁法计算节流阀片的挠曲变形,建立该减振器阻尼特性的数学模型,仿真分析活塞杆直径,阻尼阀孔径以及调节孔孔径等主要结构参数对减振器阻尼性能的影响,在此基础上确定可调减振器的主要设计参数.对研制的可调减振器样件进行阻尼性能测试,结果表明:减振器的两级阻尼状态变化明显,阻尼切换控制准确,阻尼力试验值与仿真值的偏差小于8%,说明所建的减振器数学模型具有较高的精度,采用共轭粱法计算节流阀片挠曲变形是可行有效的,为设计开发可调阻尼液压减振器和研究汽车半主动悬架提供了重要依据.     

汽车磁流变减振器设计准则探讨

提出了微型汽车磁流变减振器的设计准则,建立了磁流变减振器的理论分析模型来预估减振器阻尼力的大小。测试结果表明,减振器的阻尼力由粘性阻尼力和磁场阻尼力组成,随着磁场强度的增加,减振器的阻尼力也增大,基本上符合理论预估值,说明所建立的理论分析模型是可行的。     

孔隙式粘滞阻尼器的滞回曲线偏转特性研究

以双出杆式孔隙式粘滞阻尼器为例，在考虑介质压缩性的基础上，建立阻尼器的阻尼力计算模型。采用MATLAB-Simulink模型模拟了阻尼器在正弦位移激励信号下的运动情况，详细分析了阻尼器运行时的阻尼特性，仿真结果表明阻尼介质的体积弹性模量是影响负载-位移滞回曲线偏转的关键因素。使用阻尼器样机在不同工况下进行试验，试验结果与理论计算结果吻合良好，表明建立的阻尼力理论计算模型可以很好的预测阻尼器的力学性能，介质的可压缩性是影响滞回曲线偏转的关键因素。     

可调阻尼式汽车减振器设计与试验研究

针对目前被动减振器不能根据路况改变阻尼的问题,设计了一种节流口式可调阻尼减振器,介绍了该减振器的结构组成和工作原理,详细阐述了可调阻尼减振器的设计方案,并分析了步进电机与节流口的关系以及力与速度特性计算。根据首批可调阻尼减振器样件,对可调节流口当量面积设计这一关键问题进行了讨论,理论分析结果为可调阻尼减振器的制作提供了依据,并对改进后的可调阻尼减振器样件进行了台架试验。试验结果表明所设计的可调阻尼减振器阻尼力曲线较为饱满平滑,无明显畸变,阻尼力随节流口开度变化较明显,且与步进电机转角成对应关系,符合设计和使用要求。     

Finite Difference Solution of Response Time Delay of Magneto-rhelological Damper

Magneto-rhelological(MR) dampers are devices that employ rheological fluids to modify their mechanical properties. Their mechanical simplicity, high dynamic range, lower power requirements, large force capacity, robustness and safe manner of operation in cases of failure have made them attractive devices for semi-active real-time control in civil, aerospace and automotive applications. Time response characteristic is one of the most important technical performances of MR dampers, and response time directly affects the control frequency, application range and the actual effect of MR dampers. In this study, one kind of finite difference solution for predicting the response time of magneto-rheological dampers from "off-state" to "on-state" is put forward. A laminar flow model is used to describe the flow in the MR valve, and a bi-viscous fluid flow model is utilized to describe the relationship of shear stress and shear rate of MR fluid. An explicit difference format is used to discretize the Novior-Stoks equation, and stability condition of this algorithm is built by Von-Neumann stability criterion. The pressure gradient along the flow duct is solved by a dichotomy algorithm with iteration, and the changing curve of the damping force versus time of MR damper is obtained as well. According to the abovementioned numerical algorithm, the damping forces versus time curves from "off-state" to "on-state" of a cylindrical piston type MR damper are computed. Moreover, the MR damper is installed in a material test system(MTS), the magnetic field in the wire circles of the MR damper is "triggered" when the MR damper is imposed to do a constant speed motion, and the damping force curves are recorded. The comparison between numerical results and experimental results indicates that this finite difference algorithm can be used to estimate the response time delay of MR dampers.     

车辆单筒充气磁流变减振器的阻尼力数学模型及试验仿真

介绍一种车辆单筒充气磁流变减振器的结构和工作原理,其内部的磁流变液材料是一种新型的智能材料,其流变特性可随所加载磁场强度的变化而变化,并且这一过程是可逆的,用磁流变液制成的减振器具有体积小、阻尼力大、动态范围广和频响高等优点。研究利用磁流变液的非牛顿宾汉流体模型和流体运动微分方程,建立反映单筒充气磁流变减振器阻尼力特性的数学模型;对单筒充气磁流变减振器进行台架试验,得到不同电流的减振器示功特性图;通过试验测得磁流变减振器的仿真参数,然后在Matlab软件环境下完成阻尼力数学模型的仿真;试验的示功特性与数学模型仿真进行分析比较,结果表明仿真数据与试验数据较吻合,验证了建立的单筒充气阻尼力数学模型的正确性。     

高速动车组减振器载荷特征研究

减振器的主要功能是提供阻尼力以衰减和抑制车辆系统振动,对高速动车组动力性能有十分重要的影响。既有研究主要将减振器处理为阻尼力以研究车辆系统动力性能,极少从动力学和结构可靠性角度关注减振器自身承受的载荷。制作某型高速动车组转向架抗蛇行减振器、轴箱减振器、二系横向和垂向减振器测力元件,在大同-西安高速线路上测试并获得该型动车组运行过程中四种减振器载荷引起的应变信号。对测试数据进行处理和分析,获得高速动车组运行工况下四种减振器载荷的时间历程,分析减振器载荷的时域和频域特征。采用雨流计数法统计减振器载荷峰谷值和频次,获得不同速度等级下载荷分布。结果表明,高速动车组抗蛇行减振器载荷最大、二系横向减振器载荷最小。轴箱减振器相对速度最大、二系横向减振器相对速度最小。减振器载荷总体上呈正态分布,而且一般有列车运行速度越高减振器载荷越大。列车正线行驶时曲线半径对轴箱减振器、二系垂向减振器以及二系横向减振器载荷影响不明显,列车速度和线路小半径曲线对抗蛇行减振器载荷影响明显。     

汽车磁流变半主动悬架控制方法研究

根据变论域方法对经典模糊控制算法进行了改进，提出了悬架阻尼力变论域模糊控制算法。根据悬架阻尼控制力与磁流变阻尼器输出阻尼力的力误差，设计了磁流变阻尼器驱动电流控制方法。由汽车结构振动模糊控制子系统和磁流变阻尼器驱动电流控制子系统构建了磁流变半主动悬架控制器，用模糊集语言赋值系数反映了悬架伸张行程和压缩行程不对称阻尼控制力的关系。利用二自由度车辆振动系统简化模型和磁流变阻尼器简化力学模型及其参数，确定了控制器结构及其参数。研究结果袁明，该方法具有较好的控制精度和适应能力。     

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。     

A Method for Identification of Bearing Force Coefficients and Its Application to a Squeeze Film Damper with a Bubbly Lubricant

A general formulation of the instrumental variable filter (IVF) method for parameter identification of a n-DOF (Degrees Of Freedom) mechanical linear system is presented. The IVF is a frequency domain method and an iterative variation of the least-squares approximation to the system flexibilities. Weight functions constructed with the estimated flexibilities are introduced to reduce the effect of noise in the measurements, thus improving the estimation of dynamic force coefficients. The IVF method is applied in conjunction to impact force excitations to estimate the mass, stiffness, and damping coefficients of a test rotor supported on a squeeze film damper (SFD) operating with a bubbly lubricant. The amount of air in the lubricant is varied from nil to 100 percent to simulate increasing degrees of severity of air entrainment into the damper film lands. The experimental results and parameter estimation technique show that the SFD damping force coefficients increase as the air volume fraction in the mixture increases to about 50 percent in volume content. The damping coefficients decrease rapidly for mixtures with larger air concentrations. The unexpected increase in direct damping coefficients indicates the complexity of the SFD bubbly flow field and warrants further experimental verification.     

基于MTS试验机的磁流变阻尼器性能研究

分析了磁流变阻尼器的工作原理和理论计算模型。利MTS810试验机对MRD-60型磁流变阻尼器进行了力学性能试验,研究了在不同的控制电流、激振频率、振幅条件下,磁流变阻尼器的阻尼力与活塞杆位移、速度的特性关系,分析了外界激振力与阻尼力的响应试验,验证了力学特性的相关理论问题。采用MATLAB软件对试验数据进行了分析处理,研究了性能试验曲线中的一些特殊理论和技术问题,为磁流变阻尼器的研制和工程应用提供了重要参考依据。