火炮磁流变阻尼器结构设计与优化

以火炮反后坐系统为对象,研究冲击载荷下磁流变阻尼器(Magneto-rheological Damper,MRD)的结构设计与优化.以冲击缓冲控制过程中需要的最大阻尼力为基本设计目标,设计了MRD的基本结构,进行磁路分析,得到了满足基本设计要求的阻尼器.在此基础上以最大可调系数和最小结构体积为优化目标,提出相应的设计变量和约束条件,用MATLAB实现结构的优化设计,并用ANSYS进行了具有磁场约束的结构优化.优化设计的结果表明,两种优化设计均能提高可调系数和减小结构体积,但MATLAB优化后的磁路性能并不十分理想,而ANSYS优化结果具有较好的综合性能.     

磁流变阻尼器动力学模型的研究现状

概述了磁流变缓冲器动力学模型的研究状况,详细描述了各个动力学模型,并对各种模型进行对比分析,提出了进一步要解决的问题.认为建立具有普适性的动力学模型,是磁流变阻尼器取得良好控制效果的关键.     

磁流变阻尼器抑制转子系统振动试验

针对大型旋转机械通过临界转速时振动过大及运行中故障频发等问题,搭建转子试验台,模拟启停机过程和碰摩、不对中故障。不改变原有支撑形式,安装自主设计的磁流变阻尼器,在不停机的情况下,试验研究阻尼器抑制转子通过临界转速时振动过大及各类故障振动。试验结果表明,阻尼器可以有效抑制转子系统临界转速附近的振动,降幅在60%以上;转子发生碰摩或不对中故障时,阻尼器可以降低其高倍频振动。     

磁流变阻尼器振动特性研究

对磁流变阻尼器振动系统模型建立振动微分方程,分析稳态响应后振幅与阻尼和频率的函数关系。用磁流变阻尼器的振动数据建立ARMA(2,1)时间序列模型,由二阶模型转换计算振动系统阻尼比、无阻尼固有频率和响应时间。     

磁流变智能阻尼器在抑制深孔切削振动上的研究

基于磁流变液的工作原理,设计了一套剪切阀式磁流变阻尼器,用于抑制深孔切削中的振动。分析了磁流变液工作原理,通过对深孔切削系统建立的动力学模型,得出系统的频率响应函数。最后通过MATLAB仿真分析表明:控制磁流变阻尼器的磁场强度可方便调节系统的阻尼率,进而能有效地抑制深孔切削振动的发生。     

磁流变阻尼器模糊控制的遗传算法优化

将磁流变阻尼器应用于某二自由度受迫振动系统,并针对该系统设计了磁流变阻尼器的模糊控制器。运用遗传算法对该模糊控制器的模糊控制查询表进行优化。仿真结果表明,经遗传算法优化的模糊控制器的稳定性和控制精度均得到有效改善。     

基于粒子群优化算法的磁流变阻尼器多项式动力学建模方法

为提高磁流变阻尼器（MRD）多项式动力学模型精度,提出了基于粒子群优化（PSO）算法的多项式模型建模方法。搭建了MRD试验平台,利用测得的力学特性数据,辨识并对比分析了传统多项式与Chebyshev多项式模型;运用PSO算法,结合Lagrange插值方程和实测数据优化插值节点,经MATLAB Simplify函数化简,构建了多项式动力学模型;研究优化插值节点的PSO算法流程及主要步骤,分析比较PSO算法与Chebyshev模型的12阶多项式建模平均累积相对误差。研究表明,在正弦激励频率1 Hz、振幅15 mm、电流0~1.5 A工况下,PSO多项式建模方法比Chebyshev多项式模型相对误差下降了47.0%,能较好地反映MRD动力学特性,满足实际工程应用需要。     

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。     

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.     

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。     

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。     

剪切阀式磁流变阻尼器实用设计方法研究

建立了一种基于经验的剪切阀式磁流变(MR:magnetorheological)阻尼器简化设计方法,在阻尼器磁路设计中先参考已有设计预设阻尼通道长度和修正系数,并将结构设计的基本方程与各磁场通道同时饱和原则相结合确定阻尼器结构的基本参数。分析了MR阻尼器各主要性能指标和设计参数间的关系,提出一种针对剪切阀式MR阻尼器的体积最优的3变量优化模型,并对设计的阻尼器进行了数值模拟和试验研究。结果表明,此简化设计方法简便、有效,可作为剪切阀式磁流变阻尼器工程设计的一种实用方法。     

磁流变阻尼器控制齿轮箱轴系振动研究

针对齿轮传动的振动噪声问题,搭建齿轮转动轴系实验台,并将一种剪切式磁流变阻尼器引入齿轮平行轴系,研究磁流变阻尼器对齿轮传动轴系振动的控制规律。采用加速度传感器,从齿轮箱体振动的角度研究磁流变阻尼器对齿轮传动轴系振动的影响,发现磁流变阻尼器可以抑制有效箱体振动,且降幅随阻尼器工作电流增加而升高,竖直方向降幅可达30%,水平方向降幅可达40%;通过分析其时、频域波形可以发现,磁流变阻尼器可以降低0~4 000 Hz各频率成分振动,尤其是降低1 000Hz以下振动成分幅值60%左右,降低3 000Hz左右振动成分幅值80%左右。应用磁流变阻尼器可以通过监测齿轮箱体振动情况,适时改变阻尼器电流来适应齿轮箱不同工况,保证箱体及传动轴振动保持在较低水平。     

磁流变阻尼器的神经网络辨识

由于磁流变液的机理尚未清晰,故以其作为介质的磁流变阻尼器具有未知的非线性特性.鉴于人工神经网络具有万能逼近能力,该文应用神经网络技术研究磁流变阻尼器的模型辨识问题.首先利用BP神经网络在对磁流变阻尼器的正模型进行建模,在此基础上,利用递归神经网络对磁流变阻尼器的逆模型进行辨识.仿真结果表明,神经网络可以准确地对磁流变阻尼器模型进行建模,并且逆模型的神经网络模型可以用于振动抑制.     

孔隙阀式磁流变阻尼器准静力分析

建立了孔隙阀式磁流变阻尼器的轴对称模型.推导了孔隙阀内磁流变液压力梯度方程.对Herschel-Bulkley模型的磁流变阻尼器压力梯度进行了数值求解.应用代数方程理论,得到了Bingham模型的磁流变阻尼器压力梯度的解析解.最后,结合算例计算了孔隙阀内磁流变液的流速分布及阻尼器的阻尼力.     

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。     

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。     

剪切型磁流变脂阻尼器转子系统的动力特性

为了解决磁流变流体沉淀给磁流变流体装置动力特性带来的影响,提出一类流变特性也可以随外加磁场发生显著变化的磁流变脂,基于剪切工作原理设计用于旋转机械转子系统的剪切型磁流变脂阻尼器及单盘悬臂转子系统,通过试验详细地研究剪切型磁流变脂阻尼器对转子系统动力特性的可控性、剪切型磁流变脂阻尼器抑制转子系统振动的有效性,以及剪切型磁流变脂阻尼器对转子系统的振动进行主动控制的适用性,并考察了剪切型磁流变脂阻尼器－转子系统的动力特性在长时间内的重复性。结果表明,利用一个低压电磁线圈产生的磁场就可以控制剪切型磁流变脂阻尼器－转子系统的动力特性,在合适的磁场条件下剪切型磁流变脂阻尼器能够极大地抑制转子系统的振动,剪切型磁流变脂阻尼器－转子系统的动力特性在较长的时间内具有良好的重复性,剪切型磁流变脂阻尼器适合作为转子系统振动的主动控制元件。