一种列车垂向磁流变减振器结构优化设计方法

阻尼器是列车减振降噪的关键设备,良好的阻尼器可以显著提高列车乘坐的舒适性。提出了一种基于列车整车阻尼比与磁流变阻尼器出力模型的优化设计方法。将列车模型简化为单自由度系统,使用阻尼比公式计算列车模型垂向减振磁流变阻尼器的最大阻尼力。以最大阻尼力为优化性能约束条件,以使磁流变阻尼器的可调范围最大为目标值,使用Matlab优化工具箱得到磁流变阻尼器的结构参数。以某型列车模型为例,优化设计了用于此模型垂向减振的磁流变阻尼器的参数,证明了方法的可行性。     

模糊控制磁流变阻尼器与磁悬浮装置并联减振研究

针对磁悬浮装置参振质量大、刚度和阻尼低、振动幅值大时抑制振动效果差的问题,提出一种磁流变阻尼器与磁悬浮装置并联减振的方法。由于磁流变阻尼器具有非线性和滞回特性,目前的力学模型还不够精确,为此提出采用模糊控制方法对磁流变阻尼器进行控制,建立了基于TMS320LF2407A DSP的模糊控制磁流变阻尼器与磁悬浮并联减振系统。理论分析与实验结果证明,采用模糊控制磁流变阻尼器与磁悬浮装置并联减振,可以达到理想的减振效果,振动幅值可由0.48mm减小到0.16mm。     

磁流变阻尼器的分数阶模型及其减振系统分析

研制了一种复合式磁流变阻尼器,它主要由橡胶弹簧、磁流变阻尼两部分组成,其性能兼具橡胶弹簧减振和磁流变阻尼减振的优点。引入了分数阶微积分理论,建立了复合阻尼器的分数阶Zener理论模型,并探讨了在该模型下的粘弹性。为验证该模型的有效性,将分数阶微积分应用到磁流变振动台系统建模上,建立了分数阶系统模型,并给出了分数阶系统传递函数描述,求出了位移函数。实验表明,减振系统的分数阶模型与实验数据能够较好的吻合,从而证明了分数阶模型在磁流变阻尼器的减振模型研究上的有效性。     

磁流变阻尼器在斜拉索减振中的应用

大跨度斜拉桥拉索的大幅振动及其控制越来越引起人们的重视，应用磁流变阻尼器进行拉索减振是一种新的探索。文中介绍在洞庭湖大桥应用磁流变阻尼器进行拉索减振的试验研究情况，得到了安装阻尼器前后拉索的动力特性，结果显示拉索系统的模态频率在安装阻尼器后增大了3％－4％，模态阻尼比无阻尼器时增大了3倍－6倍。磁流变阻尼器的减振效果经历了实际风雨振的检验，在其他拉索发生大幅振动的情况下，装有磁流变阻尼器的拉索稳定如常，其振幅减小20倍－30倍。证明该阻尼器是拉索减振的有效手段。这些对于应用磁流变阻尼器进行拉索振动控制具有一定的指导意义。     

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。     

基于分形的磁流变阻尼装置动力学特性分析

基于分形理论,应用关联维和最大Lyapunov指数计算,对磁流变阻尼器减振系统的混沌特征和非线性动力学特性进行分析。实验和计算结果表明系统是具有混沌特征的非线性系统,并且随磁流变阻尼器控制电流强度的增大,系统的关联维数呈增加趋势,而最大Lyapunov指数则随控制电流强度的增大而减小。实验结果说明磁流变效应减振效果明显,其效应的增强使得系统运动的确定性增加而混沌程度减弱。     

基于ADAMS的载重汽车半主动悬架磁流变减振系统研究

为改善车辆悬架系统的刚度和阻尼特性,通过分析载重汽车半主动悬架系统的运动,建立了半主动悬架磁流变减振器阻尼力设计模型,确定了磁流变阻尼器的结构参数、控制策略,应用ADAMS软件仿真分析了磁流变连续可变阻尼半主动悬架的动力学响应。仿真结果表明,磁流变阻尼器具有很好的阻尼减振效应。利用磁流变液体的表观黏度随外加磁场变化阻尼可变的特性,控制半主动悬架的刚度和阻尼规律,实现了载重汽车的自适应减振,有效改善了车辆的行驶平顺性及操纵稳定性。     

基于磁流变阻尼器的半主动悬挂控制实验研究

将磁流变阻尼器应用于半主动悬挂系统。建立了基于磁流变半主动悬挂系统的二自由度1/2车体的履带车辆振动模型。应用LQR最优控制理论,提出了一种基于磁流变阻尼器的履带车辆半主动控制策略,并在振动实验台上进行了半主动控制实验,模拟了车辆通过正弦路面的情形,结果表明,应用该控制策略能得到良好的减振效果。     

基于MR阻尼器高空平台半主动抑振系统研究

针对自主研发的高空幕墙安装机器人作业平台进行了多维振动的研究。构建了以两自由度并联机构为主体结构,旋转式MR阻尼器为执行器的多维减振系统。采用Lagrange方程建立了减振系统的动力学方程,分析了其振动特性,设计了一种基于磁流变液剪切工作模式的旋转式磁流变阻尼器,分析了磁流变阻尼器的力学特性,对并联机构进行了运动学和动力学分析,并根据机构运动学方程推算出平台位置状态,多维抑振系统快速抑振。借助Matlab对整个系统进行了仿真实验,分析计算了该多维抑振系统的有效性和可行性。     

船用隔离器的低频振动试验

针对船舶机械低频减振的特点,探讨了船用隔离器低频减振效果.利用磁流变阻尼器具有响应速度快、阻尼可控、功耗小、阻尼力大、动态范围广及适应面大等特点,通过将钢丝绳弹簧与磁流变阻尼器并联组合构成的新型船用隔离器.对船用隔离器的低频振动性能开展了试验研究,振动试验的激振力频率为1～15 Hz,力幅为24 kN.试验结果表明,该船用隔离器有较好的减振效果,低频段的减振效果优于传统减振元件,磁流变阻尼器的使用能够明显削弱振动的共振峰值.     

多孔泡沫金属磁流变液阻尼器设计及力学性能研究

磁流变液阻尼器的力学性能直接决定了其应用范围。目前的磁流变液阻尼器主要集中于大阻尼力的减振,而对于阻尼力范围较小的应用较少。对此,根据多孔泡沫金属材料的特性,论文设计了一种多孔泡沫金属磁流变液阻尼器,分析了其工作原理,并利用搭建的性能测试系统对其力学性能影响因素进行了研究。结果表明:该多孔泡沫金属阻尼器可用于小阻尼力方面的减振,而且其他条件相同时,采用泡沫金属铜产生的阻尼力比采用泡沫金属镍的阻尼力大,为磁流变技术的推广应用提供了新思路。     

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。     

基于微分几何的汽车半主动悬架解耦控制算法仿真

由于车辆各个车轮都受路面的激励,故车辆簧上质量的振动耦合了各个车轮引起的振动。为使车辆有效减振,建立了1/2汽车非线性模型。考虑到磁流变阻尼器控制的可实现性,磁流变阻尼器采用了一种磁滞多项式模型。利用微分几何的方法对该非线性模型进行解耦,经过解耦的非线性系统成为独立的互不干扰的线性子系统,且悬架簧上质量的振动不受路面激励的影响。设计了减振控制律,并根据控制律计算出磁流变阻尼器的控制电流,从而对解耦的线性系统进行减振。仿真结果表明,簧上质量振动的加速度大幅衰减,这说明该控制方法是有效的,且阻尼器采用磁滞多项式模型是可行的。     

磁流变阻尼器对齿轮系统减振降噪实验研究

针对齿轮箱在运行中振动噪声较大的问题,提出一种将磁流变阻尼器用于齿轮传动系统的振动噪声控制的方法。搭建了齿轮减振降噪实验台,通过对轴承座和转轴的振动、以及齿轮噪声声压级的监测,实验研究了磁流变阻尼器对齿轮系统的减振降噪特性。结果表明,磁流变阻尼器能有效抑制齿轮传动系统的振动与噪声,轴承座振动加速度有效值及振动烈度的幅值降幅在50%左右,转轴轴振峰峰值降幅达55%;各频率的噪声声压级均有8 d B左右的降低。阻尼器能抑制啮合频率及其高次谐波、转频及其高次谐波等各频率下的振动噪声,实现宽频减振;且能有效保证齿轮传动系统在较宽的转速范围内平稳运行。     

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。     

磁流变阻尼器等效线性阻尼系数计算

基于修正的Bouc_Wen模型分析了磁流变阻尼器的性能,并计算了其等效线性阻尼系数;基于修正的Bouc_Wen模型的仿真数据,通过曲线拟合回归分析方法建立了磁流变阻尼器等效线性阻尼系数与控制电压以及磁流变阻尼器运动振幅之间的关系模型,并验证了模型精度。研究结果显示,等效线性阻尼系数模型具有较高的精度,相对误差低于1%;对于应用强非线性磁流变阻尼器的振动系统,在给定频率下,利用等效线性阻尼系数模型可以有效提高系统振动及稳定性分析的计算效率。该研究为磁流变阻尼器的控制应用提供了理论依据。     

基于磁流变阻尼器的履带车辆悬挂系统半主动控制

将磁流变阻尼器应用于履带车辆的悬挂系统中,研究了磁流变阻尼器在不同电流下的力学特性和耗能特性。建立了履带车辆二自由度车体振动模型,提出了基于线性二次型(LQR)最优控制理论的半主动控制算法。对典型沙土路面激励下履带车辆悬挂系统的半主动控制效果进行了仿真,与被动及开关控制的减振效果进行比较,得出了车体振动加速度、线位移、角加速度和角位移的响应曲线。结果表明,该控制算法对基于磁流变阻尼器的履带车辆悬挂系统有着很好的控制效果。     

数控机床ERF实时减振系统

利用传感器将主轴的振幅转换成电压信号 ,用幅宽自动可调直流脉冲电源 (简称高压电源 )来调节ERF阻尼器的阻尼 ,建立振幅—电压—阻尼之间的减振模型 ,构成振幅实时控制系统 ,采用PID控制 ,并对该系统的性能进行了分析。     

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。     

基于磁保持继电器的电源自动切换装置

针对双电源切换系统在不同场合的广泛应用,设计一种以单片机为控制单元,通过对电源状态的检测,实现输出电源在市电与备用电源UPS之间自动切换的装置。该装置采用磁保持继电器对电源回路进行通断控制。研究结果表明,该装置结构简洁,工作可靠,具有实用价值。