气体补偿式单出杆磁流变阻尼器设计与性能研究

发布时间：2019-11-27 16:10

【摘要】：磁流变阻尼器作为一种耗能元件具备反应速度快，连续可调，可控性好等优点使之受到广泛重视，被越来越多的应用于土木抗震，机械的振动控制甚至军事领域。在机械工程领域双出杆磁流变阻尼器存在行程和安装空间上的局限性，从一定程度上限制了其使用，需要使用单出杆磁流变阻尼器。然而目前国内外对单出杆的研究论述很匮乏。鉴于此，本文主要进行了气体补偿式单出杆磁流变阻尼器的设计制作，性能分析，速度和阻尼力滞回性研究，参数化建模和非参数化建模的研究工作。 首先，分析得出氮气比钢制弹簧和橡胶更加适合作为补偿机构的结论。推导了气体补偿式单出杆磁流变阻尼器的阻尼力计算公式，公式表明气体补偿式磁流变阻尼器的阻尼力仅比阀式双出杆阻尼力多出一项弹性力，所以活塞杆及磁路设计可以直接借鉴双出杆磁流变阻尼器的参数选取。对氮气补偿机构的初始压强，体积与高度，刚度和频率进行了设计计算，结果表明氮气室的频率和刚度随行程不断变化，不会产生共振效应带来的不利影响。 其次，系统的测试了所设计的阻尼器性能。在试验的基础上通过分析研究得出了各影响因素对阻尼器性能的影响趋势与规律；揭示了滞回环产生的内在机理；找到了决定滞回环形状变化的内在因素和影响规律；推导出了滞回环宽度的计算公式。 然后，，对磁流变阻尼器进行了参数化和非参数化建模。由于当前参数化模型难以描述所设计的磁流变阻尼器。提出了磁流变阻尼器新模型并进行了建模。结果表明新的参数化模型能够以较高的精度符合磁流变阻尼器的非线性特性。利用神经网络建立了非参数化的神经网络正向模型和神经网络逆向模型。结果表明训练好的神经网络对磁流变阻尼器的非线性特征描述的精度高，并且使用神经网络建立逆向建模较参数化模型方便很多。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TB535.1

【参考文献】

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本文编号：2566674