新型双线圈磁流变液减摆器结构设计与实验

依据某型无人机前起落架对减摆器的要求,以磁流变液为工作介质,设计了新型磁流变液减摆器。采用Maxwell对减摆器进行仿真,分析减摆器磁路可行性;采用田口法对减摆器结构参数进行优化,并依据优化结果设计减摆器具体结构参数;利用疲劳试验机验证减摆器的阻尼特性,得到减摆器基本符合设计要求的结论。     

双线圈活塞式磁流变液减摆器设计分析

为实现前起落架减摆器阻尼力的可调可控,采用磁流变液作为工作介质,设计一种新型双线圈活塞压差剪切式磁流变液减摆器。利用Maxwell软件对磁路进行仿真优化设计,通过实验验证磁流变液减摆器功量图饱满,阻尼力达到约2倍的可调范围,阻尼性能稳定且达到了设计要求。     

基于田口法的磁流变减摆器优化设计

磁流变减摆器是一种新型半主动控制装置,具有广阔的应用前景。而磁流变减摆器结构参数的确定是设计中的重点,本文在已有设计经验的基础上确定了4个结构参数作为磁流变减摆器优化设计的变量,并以减摆做功量和可调倍数作为优化目标,采用田口法对选定的优化参数设计了正交实验,分析出各个优化参数对优化目标的影响大小,从而确定出最优方案。通过有限元仿真验证了田口法在磁流变减摆器结构优化设计的有效性。     

旋转式磁流变阻尼器及其驱动器研究

研制了转子具有圆柱体结构的旋转式磁流变阻尼器,转子的两个端面和圆柱面均为工作面,设计了适用于磁流变阻尼器的永磁密封装置,利用阻尼器内的磁流变液实现了动密封。应用有限元法对阻尼器模型进行了电磁场分析,结合有限元分析结果与磁流变液的本构关系,对磁流变阻尼器的力学性能进行了仿真研究。开发了用于磁流变阻尼器的驱动器,实现了应用工控机对阻尼器的屈服力矩进行控制。在此基础上,建立了阻尼器控制实验系统,对阻尼器的屈服力矩控制进行了实验研究。     

基于磁流变阻尼器的起落架摆振半主动控制

根据能量法建立了磁流变阻尼器等效线性阻尼系数与电压和振幅的函数表达式;建立了起落架摆振半主动控制的数学模型,采用最大能量耗散的控制策略实现了基于磁流变阻尼器的减摆;讨论了不同稳定距下,飞机滑跑时发生摆振的临界速度随垂直载荷的变化。仿真结果表明,在飞机滑跑速度范围内,磁流变阻尼器减摆性能明显优于油液式减摆器的减摆性能,能够完全抑制摆振,并且对某些系统参数的变化具有鲁棒性。     

面向对象的磁流变液阻尼器设计及减振效果研究

针对桌小型钢框架结构的振动特性,基于非牛顿粘性流体模型,由磁流变液的物理性质,建立了磁流变液阻尼器的剪切应力模型,描述了磁流变液阻尼器的非线性特性,得到了磁流变液阻尼器的设计参数;利用制得的磁流变液阻尼器,对该结构进行了振动测试研究,结果表明,在使用制得的磁流变液阻尼器后,框架结构的第一阶耨动幅度与不加磁流变液阻尼器相比,减小了42%,而且整个过程较为平稳,验证设计的磁流变液阻尼器的阻尼效果,为磁流变液阻尼器的设计提供了理论和实验依据.     

浅析飞机起落架磁流变减摆器的设计流程

前轮摆振问题的存在,会影响到飞机的正常运行,需要积极采用磁流变减摆器加以应对和处理。想要充分发挥飞机起落架磁流变减摆器设计水平,需要科学合理把握好设计流程。本文主要从磁流变减摆器常用控制方法分析入手,重点介绍了飞机起落架摆振控制模型建设情况,还提出了硬件和软件两个部分的设计过程,为更好提升飞机起落架的安全稳定运行水平提供一定借鉴和参考。     

新型泡沫金属磁流变液阻尼器的设计及其特性

设计一款新型泡沫金属磁流变液阻尼器,将泡沫金属作为磁流变液的存储载体,使磁流变液封存在阻尼腔中,解决传统阻尼器造价高和密封难的问题;采用在端盖两端设置铜片的设计方法,对磁路中的磁力线走向进行改进,对其磁场进行有限元仿真,仿真结果表明其磁场分布均匀,证明结构设计合理。将设计的泡沫金属磁流变阻尼器用于抑制悬臂梁的振动控制实验,实验结果表明:泡沫金属磁流变液阻尼器响应迅速,可控阻尼性良好,体现了泡沫金属磁流变阻尼器用于半主动控制方面的优势。     

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。     

基于混合模式磁流变阻尼的有限元分析及实验

磁流变阻尼器是利用磁流变效应产生可控阻尼力的一种智能机械装置,通过调节磁流变液的屈服应力来控制阻尼器的机械性能。文中设计了一种基于剪切模式与挤压模式相结合的磁流变阻尼器。并通过有限元分析模拟了磁流变阻尼器电磁线圈产生的磁场。用3种不同条件下静态载荷分别对阻尼器进行实验,这3种载荷分别是剪切模式、挤压模式、剪切模式和挤压模式相结合。该实验结果表明,基于混合工作模式下的磁流变阻尼器电磁学性能通常情况下高于单一模式的磁流变阻尼器。     

双筒单出杆式磁流变阻尼器力学特性研究

介绍了一种基于流动模式的双筒单出杆式磁流变阻尼器结构和工作原理,推导了其阻尼力公式。对基于上述结构的MRF阻尼器的阻尼力、电流、位移、速度和频率等力学特性进行了试验研究。结果表明流动模式磁流变阻尼器的阻尼力随控制电流的增大呈非线性增加,其耗能减振能力优于传统的被动阻尼器。气囊导致压缩行程终点阻尼力放大,并可以在一定程度上消除复原行程的空程现象。而阻尼器的结构尺寸和所选用的磁流变液一旦确定,其可调倍数只依赖于最优的磁路设计。通过深入分析该型阻尼器的动力特性,为改进研制装甲车辆磁流变减振器奠定了基础。     

基于流动模式的汽车双筒式磁流变减振器设计与试验研究

提出一种基于流动模式的汽车单出杆、双筒式磁流变减振器的结构与工作原理,该减振器采用已有汽车悬架双筒式普通液压减振器的设计标准制造,对现有双筒式减振器具有很强工艺继承性。根据Bingham流体模型建立双筒式磁流变减振器阻尼力数学模型,并提出该减振器的磁路设计方法;针对磁路的非轴对称特性,建立磁路三维有限元仿真模型,结合北京现代某款汽车前悬架减振器的技术要求和磁流变液流变特性,进行三维静态磁场分析,确定活塞磁路的主要参数。制作汽车双筒式磁流变减振器,并对此进行台架特性试验;通过试验与理论计算对比,结果表明理论计算数据与试验数据较吻合,所提出的双筒式磁流变减振器设计方法是可行的,对汽车双筒式磁流变减振器的设计使用具有指导意义。     

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。     

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。     

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。     

回转式MRF阻尼器性能测试实验系统

针对回转式磁流变液（MRF）阻尼器研究的需要,以通用工控机为硬件平台,以LabVIEW为开发工具,研究开发了阻尼器性能测试实验系统。该系统综合应用计算机、虚拟仪器、传感检测、变频调速、自动控制等技术,实现了回转式MRF阻尼器测试实验过程的自动控制,包含电机转速自动调节,励磁电流自动扫描,阻尼器转速、转矩、温度信号的自动采集、显示、存储、分析等功能,具有人机界面友好、系统维护与功能扩充容易等特点。实际应用结果表明,该测试实验系统可以显著缩短测试实验时间,提高了测试实验精度和效率,为回转式MRF阻尼器的研究提供了有效的手段。     

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．     

Study on damping properties of magnetorheological damper

To research the properties of a new kind of smart controllable MR (magnetorheological) fluid, in this paper, the rheological models are discussed. On the basis of analyzing the structural forms of MR dampers, an improved structure of the MR damper is introduced; the properties of the novel MR damper are then tested. The experimental results reveal that the Herschel-Bulkley model predicts the force-velocity well; the damping properties of the ameliorated structure of the MR damper have improved; when the excitation is a trigonal signal, the MR damper reveals a thinning effect at high velocity; and when the excitation is a sinusoidal signal, the MR damper reveals a nonlinear hysteretic property between the damping force and relative velocity. Finally, the main unsolved problems have been put forward. __________ Translated from Ningxia Engineering Technology, 2005, 24 (4) (in Chinese)     

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.     

磁流变减振器魔术公式模型在悬架控制中的应用

基于某款磁流变减振器特性实验数据,辨识了磁流变减振器魔术公式模型的各项参数,模型误差在8%以内。在适当简化磁流变减振器魔术公式模型的条件下,通过直接逆推得到磁流变减振器魔术公式逆模型。仿真中,磁流变减振器魔术公式正、逆模型实现加速度驱动阻尼控制策略期望阻尼力的误差平均值为3.67%。台架实验中,磁流变减振器魔术公式逆模型的应用使车身加速度降低了6.27%,实现了加速度驱动阻尼控制策略的控制效果。磁流变减振器魔术公式模型在半主动控制悬架系统仿真及台架实验中的成功应用对磁流变半主动悬架控制系统的研究有较强的实际意义。