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。     

磁流变阻尼器动力性能测试与建模

建立磁流变阻尼器精确的力学模型是进行磁流变阻尼减振结构反应分析与设计并取得良好振动控制效果的一个重要前提。首先,对一个最大出力为10kN的磁流变阻尼器进行动力性能测试;其次,基于试验结果分别建立该阻尼器的参数化与非参数化动力学模型,并对所建立模型的有效性进行验证;最后,对两种不同建模方式的结果进行对比分析。结果表明,建立的参数化模型——双曲正切滞回模型能够有效地描述磁流变阻尼器的动力特性;非参数化模型——反向传播(back propagation,简称BP)神经网络正向、逆向力学模型具有良好的训练样本拟合度、泛化能力和抗噪性能;在试验数据拟合度上,BP神经网络模型要好于双曲正切滞回模型,但后者阻尼力表达式形式简单,更易于程序化。     

磁流变阻尼器动力学模型参数识别

针对磁流变阻尼器动力学模型中的未知参数,采用阻尼最小二乘法进行参数识别。推导了剪切阀式磁流变阻尼器的数学模型并进行动力特性仿真,通过仿真结果分析,提出磁流变阻尼器非线性Bingham参数模型,利用阻尼最小二乘法识别出非线性Bingham模型的参数,得到磁流变阻尼器动力模型。通过动力模型仿真验证,结果表明非线性模型可以准确的描述磁流变阻尼器的动力特性,说明阻尼最小二乘法能有效的识别非线性参数模型,为磁流变阻尼器在汽车碰撞缓冲吸能应用方面奠定了基础。     

磁流变阻尼器阻尼通道设计研究

磁流变阻尼器阻尼通道是影响阻尼器产生阻尼力大小的关键部位,基于有限元分析软件Ansys的流体和固体耦合计算技术,建立了活塞在缸内磁流变液中运动的数值计算模型,分析了活塞运动过程中缸内磁流变液的速度流场和压力分布状态,得出阻尼通道参数如何影响阻尼力的结论:阻尼力与阻尼通道间隙、线圈槽深成反比,与阻尼通道长度成正比,而线圈槽长的变化几乎不会引起阻尼力的变化;阻尼力的大小对阻尼通道间隙的改变最为敏感,对线圈槽长的变化最不敏感,对阻尼通道长度和线圈槽深的敏感度远低于对阻尼通道间隙的敏感度。     

自供电式汽车磁流变减振器特性研究*

针对现有磁流变减振器自供电装置结构复杂、机电转换效率低能等问题,提出一种运用滚珠丝杠驱动的盘式永磁发电机的能量采集器。介绍盘式永磁发电机的结构和原理;运用software Maxwell 3D软件分析发电机气隙磁密,理论计算出发电机基本机电能量转换关系;建立了盘式发电机的电磁有限元模型,用仿真软件对所设计的电机空载负载输出电压进行研究;制作了样机,对盘式永磁发电机分别进行定转速激励和正弦激励测试其机电转换性能;研究带有能量采集器的磁流变减振器在正弦激励下阻尼力特性。试验结果表明该盘式永磁电机能够为磁流变减振器提供所需的电能。     

某弹载结构橡胶隔振器动态特性研究

目前对于多自由度隔振系统的理论研究,隔振器布局方式多为四点支撑的对称结构。而对非对称支撑形式的隔振系统,其固有特性、耦合特性等性能难以进行精确计算。本文针对某弹载结构的三点支撑式隔振系统,应用有限元方法建立了分析模型,并通过模态分析,设计了一种各向同性的小型橡胶隔振器。试验数据表明,有限元模型准确。本文设计的隔振器满足设计方提出的参数要求。此种方法可以推广到其它支撑形式的隔振系统分析中。     

差动自感式磁流变阻尼器感应特性研究

针对目前铁道机车车辆所用的磁流变阻尼器与传感器分离容易造成安装空间大、维护成本高的不足,该文设计了一种新型差动自感式磁流变阻尼器(Differential Self-induced Magnetorheological Damper, DSMRD),详细介绍了DSMRD的工作原理及其差动自感应原理。采用Maxwell电磁场有限元分析软件对DSMRD工作磁场和自感应磁场进行了仿真分析,获得了阻尼器工作磁场和自感应磁场分布数据,同时依据该数据建立了DSMRD的模型评价方法。相关结果表明所设计的DSMRD能够提供磁化磁流变液所需的磁场强度,使之产生期望的可控阻尼力;同时也能产生反映相对位移的感应电动势,从理论上实现了磁流变阻尼器和传感器结构集成和功能复用的目的。     

自供能量式磁流变半主动悬架特性研究

为了克服磁流变半主动悬架耗能大的缺点,提出了一种自供能式磁流变半主动悬架结构。分别建立了磁流变减振器和直线电磁线圈数学模型,分析得出了半主动悬架能够实现能量自供给的必要条件,对该磁流变半主动悬架动态性能和自供能效果进行了仿真分析。结果表明,该磁流变半主动悬架在天棚控制下簧载质量加速度下降26.2%,悬架动挠度下降10.8%,轮胎动载荷下降13.3%;能够实现能量自供给,馈能效率为13.6%。     

磁流变减振器自供能系统设计研究

针对目前磁流变减振器自供电能量采集装置体积庞大、结构复杂、能量采集效率低等问题,提出了一种盘式永磁电机振动能量采集系统,该系统由滚珠丝杠副结构驱动,集成在双伸出杆磁流变减振器内部。利用有限元软件Ansys/Ansoft Maxwell 3D对盘式永磁发电机进行了静态磁场仿真,得出的气隙磁场与样机实测值吻合;并用瞬态电磁场模块对振幅为5mm不同频率的正弦激励下的空载反电动势和减振器电阻作为负载的场路耦合进行了仿真,仿真结果表明该能量采集系统的可行性和有效性。     

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。     

基于有限元方法的磁流变阻尼器多目标优化设计

在分析了影响磁流变阻尼器阻尼性能的参数基础上,建立了磁流变阻尼器的多目标结构优化设计数学模型。结合磁场与结构耦合分析,利用一阶优化有限元法对其进行了优化计算,优化达到了预期的效果,为磁流变阻尼器多目标结构优化设计提供了参考依据。     

自传感自供能磁流变减振器研究现状综述

磁流变减振器具有响应速度快、阻尼可调范围大、能耗低等一系列优势,是当前国内外的研究热点。简要介绍了磁流变阻尼器当前应用现状,分析了制约其广泛应用的两个关键问题,着重对自传感自供能磁流变减振器的研究现状进行了综述。其中,自供能功能的实现原理包括电磁感应原理和压电效应,而反馈电压的大小则反映了相对速度的大小。分析了不同结构自传感自供能磁流变减振器的工作原理和特性,通过综合分析当前研究中存在的问题,阐明了其未来的发展方向。     

挤压式磁流变阻尼器及其有限元分析

磁流变弹性体是一种新型智能材料,由橡胶与磁性颗粒组成,兼有磁流变液和弹性体的特点,同时又克服了磁流变液易沉降、稳定性差的缺点,具有很好的应用前景。利用磁流变弹性体的流变特性,设计了一款基于挤压工作模式的磁流变弹性体阻尼器,并对该阻尼器进行了有限元分析。结果表明,该阻尼器能在外加电流的作用下产生磁致效应,实现对振动的有效控制。     

基于模糊理论的磁流变阻尼器控制

该文对多环形槽结构磁流变阻尼器进行理论分析和实验建模,建立了该阻尼器的力学模型.根据实验数据,给出了阻尼力与控制电流之间和阻尼器响应速度的关系,并以此为依据设计出磁流变阻尼器的控制器.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,该文采用将模糊控制方法对阻尼器进行控制仿真,结果表明其控制效果较好     

应用磁流变阻尼器的车辆半主动座椅悬架系统性能研究

为寻求车辆半主动座椅悬架控制策略使其达到较好的减振效果,对应用磁流变液阻尼器的汽车座椅悬架进行了建模研究.利用BP神经网络的自适应学习功能,通过采集偏差信号对传统PID控制策略的控制参数进行实时在线整合,使得座椅悬架具有更强的适应性和更好的减振效果.在MATLAB/Simulink工具箱建立了人-座椅-车七自由度的系统仿真模型,对比PID控制策略以及被动模型,验证了该控制方法的可行性与有效性,能够减小驾驶员在车辆行驶过程中,由路面经座椅悬架传递至驾驶员头部的振动的幅值和加速度.     

应用磁流变阻尼器的车辆半主动座椅悬架系统性能研究

为寻求车辆半主动座椅悬架控制策略使其达到较好的减振效果,对应用磁流变液阻尼器的汽车座椅悬架进行了建模研究.利用BP神经网络的自适应学习功能,通过采集偏差信号对传统PID控制策略的控制参数进行实时在线整合,使得座椅悬架具有更强的适应性和更好的减振效果.在MATLAB/Simulink工具箱建立了人-座椅-车七自由度的系统仿真模型,对比PID控制策略以及被动模型,验证了该控制方法的可行性与有效性,能够减小驾驶员在车辆行驶过程中,由路面经座椅悬架传递至驾驶员头部的振动的幅值和加速度.     

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。     

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。     

基于磁流变液减振器的履带车辆悬挂振动控制研究

选用履带车辆二自由度1/4的车体模型,分别针对被动悬挂系统和基于磁流变液(MRF)减振器的半主动悬挂系统建立了相应的数学模型,并在加上H∞控制算法后,得出了半主动悬挂系统的阻尼控制力。采用控制系统的分析和仿真软件MATLAB中的SIMULINK工具箱进行了被动及半主动控制的仿真,并将两次仿真结果进行了比较。结果表明,采用基于H∞控制算法的半主动悬挂系统的车身振动得到了明显控制。     

磁流体行为指数对磁流变冲击阻尼器性能的影响

根据应用于火炮的冲击型磁流变(MR)阻尼器的特点,基于Herschel-Bu lkley本构模型,建立了某25 mm火炮磁流变后坐阻尼器的平行板一维层流模型,获得了不同磁场作用下阻尼力随活塞速度的变化规律。根据某单管25 mm火炮的后坐运动方程,计算了不同MR流体行为指数下,火炮的后坐位移和后坐速度,评价了MR流体行为指数对后坐阻尼器行为的影响。