磁流变阻尼器的研究及应用现状

简要介绍磁流变效应的机理及磁流变液的特性,阐述磁流变器件的工作原理,归纳目前磁流变技术在国内外的研究状况及工程中的应用,提出磁流变阻尼技术发展道路上亟待解决的问题。     

履带车辆磁流变阻尼器动力学模拟实验台研究

基于磁流变液(M RF)构造出的半主动悬挂系统可以用于对车辆振动的实时控制,半主动悬挂系统模拟实验台是实行实车动力学分析进而实现上述目标的基础性设备。首先,按照相似定理,进行了履带车辆磁流变液半主动悬挂系统动力学模拟实验的台架设计,实现了动力学模拟;进而,结合履带车辆行驶的典型越野路面,提出一种路面激励输入设计方案;最后叙述了基于L abV IEW虚拟仪器的磁流变振动实验台状态监测系统的构成。     

磁流变阻尼器阻尼性能研究

为了研究新型可控流体磁流变液的特性以及利用以磁流变液为流体的阻尼器的阻尼特性，本文对磁流变液的重要组成部分——磁性微颗粒进行了介绍．并讨论了描述磁流变液的流变模型。在分析现有磁流变阻尼器结构的基础上．提出了一种改进的阻尼器结构。最后对改进结构测试了其性能，分析了影响其性能的各种因素，并提出了目前尚待解决的主要问题。     

磁流变技术与磁流变阻尼器件

磁流变材料由悬浮于载体液中的磁化微粒和稳定剂构成,是一种智能材料,在工程上有较大的应用前景。本文简要介绍了磁流变效应的机理及磁流变体的特性,阐述磁流变器件的工作原理,归纳了磁流变技术在工程中的一些应用,展望了磁流变技术的应用前景。     

磁流变阻尼器Dahl模型的参数化建模

磁流变阻尼器由于自身独特的优点,在工程上受到了广泛的关注。为了描述磁流变阻尼器的非线性和迟滞性,首先在现有的实验设备上进行了阻尼器的标定试验搜集数据,其次,在Simulink环境下建立了磁流变阻尼器的Dahl模型,对模型中的参数进行了辨识,最终进行了仿真对比。     

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。     

磁流变阻尼器的分数阶Bingham模型研究

为解决磁流变阻尼器的Bingham模型在拟合阻尼力-位移关系时"具有较高精度,但是无法准确描述阻尼力-速度的滞后"的问题,基于传统Bingham模型进行了改进,应用分数阶微分形式的Bingham模型,更加准确地拟合了速度-阻尼力的滞回特性。在改进的模型中以分数阶导数代替了传统模型中位移的一阶导数,既能够描述磁流变液屈服后的粘性剪切流动,又包含磁流变液体在低剪切速率下未屈服时的弹性变形。对一种磁流变阻尼器进行了实验,比较传统Bingham模型和改进分数阶模型阻尼力-位移和阻尼力-速度拟合的精度,分析分数阶微分项阶数与控制电流及阻尼力-速度滞后特性的关系。实验结果表明,分数阶微分形式的Bingham模型拟合磁流变阻尼器力-位移和力-速度关系,其精度均较传统Bingham模型有明显提高。     

车辆悬架系统用磁流变阻尼器的研究

磁流变液是一种新型智能材料,由其制成的阻尼器具有可控的特性,但对3种模式的MR阻尼器的分析可知,剪切模式的MR阻尼器的阻尼力在相同条件下最小,阻尼效果最差,在工程上使用价值不大。流动模式和混合模式的MR阻尼器的阻尼力比较接近,阻尼效果较好,但混合模式结构简单、紧凑,在工程上的推广价值更高。所以,该文提出、论证基于这种混合模式的磁流变阻尼器的理论模型,从而为它在工程车辆中的应用,实现对振动的半主动、实时控制提供理论依据。     

基于Bingham模型的磁流变阻尼器的优化设计

利用磁流变液这种智能材料设计制作阻尼耗能器件在近些年得到了广泛重视,但多数采用经验公式决定结构尺寸的方法具有片面性。本文利用Bingham轴对称模型并根据具体使用要求优化设计了阻尼器的结构参数,并编程进行了计算。根据计算结果制作的磁流变阻尼器经测试其性能达到了预期的要求,表明优化设计方法是正确可行的。     

磁流变阻尼器阻尼力计算

Bingham模型能准确刻画磁流变阻尼器屈服后区的粘塑特性,基于该模型,阀式磁流变阻尼器阻尼力与速度的关系为与阻尼器结构参数有关的三次代数方程,文中求解了该代数方程,得到了阻尼力的解析表达式,分析了阻尼器结构参数对阻尼器阻尼特性的影响.文中的研究结论可用于指导磁流变阻尼器的设计.     

车辆悬架磁流变减振器阻尼特性实验研究

磁流变减振器的阻尼力特性是磁流变半主动悬架系统在振动控制中分析和设计的重要依据。基于实验研究磁流变减振器的阻尼特性,分析其阻尼性能的特点,拟合库仑阻尼与电流的关系式,为磁流变半主动悬架的系统控制和应用提供理论支持。     

新型磁流变阻尼器设计与仿真模型的建立

分析了车辆减震用磁流变阻尼器的设计应满足的要求,针对现有磁流变阻尼器存在的问题和车辆工况需求,通过结构设计和优化,提出了一种单向流动式磁流变阻尼器的设计方案,并对原理进行了说明。建立了减震系统模型和磁流变阻尼器模型,并进行了仿真,结果表明新型磁流变阻尼器满足车辆减振用磁流变阻尼器的设计要求。     

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     

基于压阻原理的磁流变减振器阻尼力传感器设计

为实现磁流变减振器运行中的健康状态监测并满足轿车磁流变减振器控制器阻尼力的需要,设计了一种可同时测量磁流变减振器压缩和复原行程中动态阻尼力的压阻式力传感器。根据汽车磁流变减振器的工作特性和压阻式压力传感器的设计原则,对阻尼力传感器进行了整体结构设计;采用理论计算与有限元仿真相结合的方法,以达到设计量程、获得较大灵敏度和固有频率为设计目标,确定了传感器芯片尺寸;通过分析论证,确定了传感器芯片型式、制作材料;研究了压阻系数与晶向的关系,确定了电阻排布方向和位置、电阻条尺寸、电阻条折弯数,完成了芯片的版图设计。     

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.     

斜拉索振动被动控制中电/磁流变阻尼器的最优阻尼器能量输入

研究了电／磁流变（ER／MR）阻尼器在恶劣条件下作为被动阻尼器使用时斜拉索的振动问题。对斜拉索和阻尼器的振动特性进行研究，采用Halmiton原理和模型识别技术建立斜拉索-阻尼器的非线性数学模型；采用随机噪声作为激励，通过不断调整阻尼器的能量输入，进行斜拉索-ER／MR阻尼器系统的振动被动控制试验。试验结果表明，存在一个最优的阻尼器能量输入，在该输入下能够有效地抑制斜拉索振动。根据所建立的非线性动力计算模型得到的计算结果与振动控制试验结果吻合良好。考虑到系统的非线性，研究了荷载大小和阻尼器安装位置对最优阻尼器能量输入的影响。研究结果为在恶劣条件下利用ER／MR阻尼器进行斜拉索振动被动控制时的阻尼器设计提供了依据。     

可控磁流变阻尼器滞环模型的比较

磁流变阻尼器(Magneto-rheological damper, MRD)在结构振动半主动控制领域具有广泛的应用前景,半主动控制器设计和控制分析需要建立精确、简洁、通用的滞环阻尼力-速度(F-v)模型.在多组不同激励幅度、频率和控制电流下对MRD进行性能测试,在激励性质和控制电流变化时,MRD的输出阻尼力具有强滞环非线性特性和电流控制与滞环算子相分离的特性.针对非线性滞环双粘滞模型、现象模型、S型滞环模型和基于Sigmoid函数的通用滞环模型的优点与不足,提出MRD电流控制与滞环特性相分离的一般化模型,易于求解逆模型且有利于基于模型的高级控制器设计.引用已提出的基于Sigmoid函数的电流控制函数对典型模型进行修正,使其能准确适应控制电流的变化,并根据测试数据用最小二乘法辨识各修正模型的参数,在不同控制电流和激励性质下,将各修正模型的计算结果与测试结果进行比较,结果表明,各类修正模型均具有较高的准确性.     

单出杆磁流变阻尼器特性影响因素及其附加刚度研究

单出杆结构磁流变阻尼器因其阻尼力可控、结构简单等特点,成为结构半主动振动抑制应用研究的热点。由于补偿物理建模的复杂性,现有研究中一般未考虑附加刚度问题,仅有个别开展了相关试验研究。以浮动活塞-气室补偿单出杆磁流变阻尼器为研究对象,建立了阻尼器理论模型,分析了输出力的构成及影响因素,具有重要的实用价值。从示功特性角度,重点探讨了阻尼器附加刚度特性,为单出杆磁流变阻尼器设计提供重要参考。