用于磁流变减振的PWM控制器设计及实验分析

磁流变阻尼器是通过改变线圈中的电流来改变其阻尼力的,而基于混合模式的磁流变阻尼器的阻尼力是由压力工作模式的阻尼力和剪切工作模式的阻尼力构成的.根据磁流变阻尼器的磁路设计和动态特性,推导了阻尼力、电流和磁场强度的计算公式及相互关系;针对阻尼器的时间响应要求,设计了一种脉冲宽度调制电流驱动器,通过仿真分析了电路中的电流响应时间.实验结果表明,电流响应快、精度高,达到稳态值的95%所需的时间为0.3～0.6 ms,标准残差控制在0.11以内,满足磁流变阻尼器的控制要求.     

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。     

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．     

新型阀式磁流变液阻尼器设计与特性研究

针对剪切阀式磁流变液阻尼器运动过程中存在活塞杆晃动、活塞行程受导向环影响而减小等问题,设计了一种新型阀式磁流变液阻尼器,推导了其阻尼力模型.利用ANSYS软件对设计的阻尼器活塞进行磁路仿真,从而选取合适材料,并通过测试其阻尼特性,结合推导的阻尼力模型,分析了阻尼力的影响因素.结果发现:所设计的阻尼器属于外径大、行程小的阻尼器,其活塞运动速度对阻尼力具有较大影响.     

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。     

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.     

混合模式下磁流变阻尼器设计与仿真

本文以一种混合模式磁流变阻尼器为研究对象,基于Bingbam模型推导了混合模式下磁流变阻尼器阻尼力表达公式,开展了磁流变阻尼器磁场有限元仿真分析,研究了不同电流工况下工作间隙磁场分布规律,仿真结果表明：工作间隙磁场强度随励磁电流大小增加而增加,电流2.0A时达到磁流变液磁饱和点。研究结果为磁流变阻尼器设计与减振应用提供了理论指导。     

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.     

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。     

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。     

回转叶片式磁流变减振器阻尼特性分析

介绍了回转叶片式磁流变减振器的结构和工作原理,基于平板模型得出了其阻尼力和阻尼可调系数的计算公式.对自行研制的回转叶片式磁流变减振器的阻尼可调系数与阻尼孔内流速的关系等进行了理论分析．通过深入分析该型减振器的阻尼特性,为其在车辆悬挂系统半主动控制中的应用奠定了基础．     

简易磁流变减振器的研究

磁流变体在减振领域的应用研究已成热点,并开发出了磁流变减振器。但这种减振器由于磁流变液用量大、密封要求高等因素,致使其成本很高不利于工程推广应用。鉴于此,本文在了解磁流变液性能的基础上提出用多孔材料设计研究简易磁流变减振器,并开发出样机对其设计思路进行验证,用 SIMULINK 模拟 PID 控制下的减振效果。     

蛇形磁路多片式磁流变液阻尼器设计

提出了一种大输出阻尼力矩,低初始阻尼力的小体积多片式磁流变液阻尼器的设计方法。阻尼器内部的导磁元件、隔磁元件和间隙中磁流变液构成闭合的蛇形磁路。针对漏液的问题采用铁磁密封的设计思想,显著减小了转轴处的摩擦力。基于Bingham塑性模型分析了磁流变液的力学特性,导出了阻尼器的力矩模型,采用ANSYS Maxwell软件对阻尼器进行了有限元分析,验证了磁路的准确性,并在原始设计的基础上对阻尼器的结构进行了优化,研制出了一种小体积磁流变液阻尼器。在自主搭建的实验平台上进行力矩测量实验和响应时间测量实验,实验结果验证了该阻尼器具有大输出力矩,低初始阻尼力和低响应时间的特点。阻尼器的直径为33.6 mm,高度为21.6 mm,重约200 g,当输入电流为1.2 A时,产生的力矩为350 N·mm,达到了操作者抓取虚拟物体所需的力矩。     

基于磁流变液的半主动控制研究

本文采用B ingham模型描述磁流变阻尼力。研究了单自由度磁流变隔振系统的主共振,并在被动控制时利用平均法得到了系统的理论解。然后对理论解进行了数值验证,最后研究了各参数对主共振的影响,从而可以更加有效地控制主共振;在半主动控制时利用Simulink对系统进行数值仿真。     

磁流变液阻尼器振动控制测试系统的设计

设计了用于测试磁流变液阻尼器减振效果的半主动控制系统,利用压电式加速度传感器、数据采集卡和伺服电动机,通过数字PID的控制方式控制电动机转速和磁流变液阻尼器的活塞运动频率;利用VC++6.0软件设计了数据采集和控制程序,并对某结构进行了振动控制的实验研究,实验结果表明:设计的振动控制测试系统能使结构的振幅减小明显,减振效果良好。     

Optimal design of Magneto-Rheological damper comparing different configurations by finite element analysis

Magnetorheological (MR) damper is one of the most advanced applications of semi active damper in controlling vibration. Due to its continuous controllability in both on and off state its practice is increasing day by day in the vehicle suspension system. MR damper’s damping force can be controlled by changing the viscosity of its internal magnetorheological fluids (MRF). But still there are some problems with this damper such as MR fluid’s sedimentation, optimal design configuration considering all components of the damper. In this paper both 2-D Axisymmetric and 3-D model of MR Damper is built and finite element analysis is done for design optimization. Different configurations of MR damper piston, MR fluid gap, air gap and Dampers housing are simulated for comparing the Dampers performance variation. From the analytical results it is observed that among different configurations single coil MR damper with linear plastic air gap, top and bottom chamfered piston end and medium MR fluid gap shows better performance than other configurations by maintaining the same input current and piston velocity. Further an experimental analysis is performed by using RD-8041-1 MR Damper. These results are compared with the optimized MR Damper’s simulation results, which are clearly validating the simulated results.     

磁流变液减振技术现状及方法研究

以舰船设备减振降噪研究为背景,分析了新型减振材料基本情况和国内外技术现状,简要阐述了磁流变液的组成及磁流变效应的机理,对近年来磁流变液减振技术在机械工程、军事领域等方面的应用进行了分类综述,并对其应用前景进行了展望。     

活塞式磁性液体减振器的阻尼分析和实验研究

根据磁性液体的磁粘特性,当磁性液体周围施加垂直于其涡旋矢量方向的磁场时,磁性液体的粘度增加,利用磁性液体作为减振器的阻尼液,通过改变磁场可以调节振动系统的阻尼比,从而达到减振的目的。根据这一特性,提出一种活塞式磁性液体减振器。根据磁性液体的流动方程和连续性方程,建立了减振器中磁性液体的动力学模型,并得到减振器阻尼力与振动速度之间的表达式以及减振系统的阻尼比。设计实验,将磁性液体减振器安装在悬臂梁自由端,利用线圈对减振器施加均匀磁场,研究不同线圈电流时磁性液体减振器对梁振动阻尼比的影响。实验表明,在所假设的条件下,实验结果与理论结果的一致性较好。同时得出,在一定范围内,活塞式磁性液体减振器的阻尼效果随着线圈电流的增大而增大。     

磁流变限力安全带的设计原理

为了避免车用安全带在紧急锁止时对人体造成伤害,研究了一种可主动控制安全带约束力的磁流变限力器。介绍了限力器的控制原理和结构;运用磁饱和分析法探索了限力器阻尼力与外控电流的对应关系;根据人体胸部的安全承载能力,确立了限力器的限力极值,通过一算例验证了其可行性。该磁流变限力器与复合敏感式安全带锁止器配合,可实现智能控制且可以反复使用。