多级并联式磁流变缓冲器动态特性及可控性研究
发布时间：2021-07-27 22:31
磁流变缓冲技术应用于火炮反后坐装置具有重大的研究价值和广泛的应用前景。面对现代武器向大威力、轻量化及高机动性发展的要求,被动式液压阻尼缓冲装置越来越显示出它的不足和局限性。随着材料科学的发展,以磁流变液智能材料为工作介质的磁流变缓冲器相比于传统的被动式阻尼缓冲装置,其输出阻尼力受工作电流实时可控,同时还具有输出阻力大、动态范围宽、响应速度快、低功耗等优良特性,为解决武器后坐缓冲问题提供了新的方向。本文以磁流变缓冲器在火炮反后坐装置中的应用为背景,采用理论分析、仿真设计、试验验证的方法,从材料特性-缓冲器器件-后坐缓冲系统角度,由小及大,研究了冲击载荷作用下磁流变缓冲器的动态特性及其在反后坐系统中的可控性问题,具体工作主要包括以下几个方面:（1）根据缓冲器的冲击应用环境以及磁流变液的流动状态,采用Herschel-Bulkley本构模型以反映磁流变液在高剪切速率下的剪切稀化现象。确定磁流变液在高剪切速率下的流变特性试验方案,设计了圆筒剪切型流变特性测试装置并搭建了测试系统,针对测试数据进行参数辨识,得到磁流变液在高速流动状态下的实际本构关系。同时,结合流体的非定常运动因素,建立磁流变缓冲...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．?１磁流变液流变机理示意图??磁流变液及其应用研宄曾一度落后于电流变液及磁性液体，然而近年来随着对磁流??
发了一系列基于磁流变技术的车辆减振装置而受到极大关注。??自２００２年以来，Ｄｅｌｐｈｉ公司针对高档汽车的减振需求，首先在凯迪拉克ＳｅｖｉｌｌｅｓＳＴＳ??上应用了ＭａｇｎｅＲｉｄｅ？磁流变减振器，如图１．?３所示，利用传感系统反馈路面和车辆状??况，通过控制速率的控制器实时调节阻尼特性，从而提高车辆的舒适性和操控性［２？２１］。??该基于磁流变减振器的悬架系统的问世，在汽车领域引起了广泛关注并获得众多奖项。??之后Ｄｅｌｐｈｉ公司便陆续在不同车型［２２］，如雪佛兰Ｃｏｒｖｅｔｔｅ、别克Ｌｕｅｅｒａｅ、法拉利５９９ＧＴＢ??以及讴歌ＭＤＸ等车辆悬架中上安装相应减振器并取得了良好效果，将磁流变减振器的??工程应用推向新的高度。??同时，国内技术人员也正加快磁流变减振器工程实用化的步伐，随着首钢京西重工??集团（ＢＷＩ）于２００９年收购了Ｄｅｌｐｈｉ底盘系统公司，其磁流变减振器技术得以继续发展，??为全球运输工具市场设计并生产高端悬架系统相关产品。重庆大学在“长安之星”?ＳＣ６３５０??微型面包车上安装了磁流变减振器并进行道路控制策略试验，包括Ｓｋｙｈｏｏｋ、Ｈｙｂｒｉｄ、??ＬＱＧ?（Ｌｉｎｅａｒ?Ｑｕａｄｒａｔｉｃ?Ｇａｕｓｓｉａｎ）、ＳＭ?（Ｓｌｉｄｉｎｇ?Ｍｏｄｅ）等
而在磁流变减振器的商用化方面，宁波杉工结构监测与控制工程中心有限公司已经??设计和生产四种不同尺寸的磁流变减振器产品，分别是ＳＧ－ＭＲＤ?４０、ＳＧ－ＭＲＤ?６０、??５０－”１１０?８０和５０－！＾１１０?１００，如图１．４（３）所示。之后，南通智性科技有限公司针对不同??输出阻力、可调倍数要求也推出了七种型号的磁流变减振器，如图１．?４?（ｂ）所示。作为??国内在磁流变减振器商用化方面的先行者，对推动磁流变技术在国内工程领域的应用起??到积极促进作用，表１．２列出以上两家国内公司所生产的同量级（最大输出阻尼力相同）??的磁流变减振器的性能参数。??图１．４国内商用磁流变减振器??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种对高层建筑振动半主动控制的新策略[J]. 马涌泉,邱洪兴. 中国石油大学学报(自然科学版). 2014(06)
[2]磁流变冲击后坐控制系统试验研究[J]. 张莉洁,常家东,王炅,程广伟. 振动与冲击. 2014(22)
[3]滚筒洗衣机瞬态脱水振动的分析与控制[J]. 陈海卫,张秋菊. 振动与冲击. 2013(15)
[4]一种剪切式磁流变车削减振器的设计与减振试验[J]. 周渊,张永亮,刘军,林锐. 振动与冲击. 2013(04)
[5]磁流变液颗粒成链过程的理论和实验研究[J]. 贺杰,高丽霞,龙正,刘永志,刘秀梅. 功能材料. 2013(04)
[6]基于磁流变阻尼器的冲击缓冲系统控制方法[J]. 李赵春,朱超,王炅. 南京理工大学学报. 2012(04)
[7]Tremor suppression strategy of the tremor suppression robot[J]. 赵杰,李军强,樊继壮,臧希喆. Journal of Harbin Institute of Technology. 2012(01)
[8]冲击载荷下的磁流变减振器动力学建模与滑模控制[J]. 胡红生,王炅,钱苏翔,李延成,沈娜,严拱标. 机械工程学报. 2011(13)
[9]高冲击载荷下磁流变阻尼器的控制系统设计[J]. 谢鹏飞,李赵春,胡红生,朱超,王炅. 测控技术. 2011(01)
[10]起落架磁流变减振系统的特性分析研究[J]. 黄琦,李华琳,陈勇,李坚. 电子科技大学学报. 2010(06)
博士论文
[1]抗冲击多级独立式磁流变缓冲器关键技术研究[D]. 郑佳佳.南京理工大学 2016
[2]磁流变冲击缓冲装置的特性与控制方法研究[D]. 李赵春.南京理工大学 2012
[3]高速铁道车辆半主动悬挂系统动力学建模优化与仿真分析[D]. 廖英英.北京交通大学 2012
[4]基于磁流变阻尼器的高速机车横向振动控制与动力学研究[D]. 马新娜.北京交通大学 2012
[5]含磁流变阻尼器自动武器缓冲系统控制理论与技术的研究[D]. 黄继.中北大学 2011
[6]面向病理性震颤的抑震机器人及其关键技术研究[D]. 李军强.哈尔滨工业大学 2010
[7]磁流变自抑振智能镗杆的理论与方法研究[D]. 孔天荣.浙江大学 2009
[8]基于磁流变半主动悬架的汽车底盘集成控制[D]. 祝辉.合肥工业大学 2009
[9]冲击载荷下磁流变阻尼器动态特性分析及其控制系统设计[D]. 张莉洁.南京理工大学 2008
[10]磁流变轮对耦合器及其车辆动力学性能研究[D]. 倪平涛.西南交通大学 2007
硕士论文
[1]面向直升机座椅系统的磁流变阻尼器半主动隔振问题研究[D]. 王迪.哈尔滨工业大学 2014
[2]核电起重机多体动力学与振动控制[D]. 李艳青.太原科技大学 2013
[3]新型磁流变阻尼器结构设计和控制性能研究[D]. 杨哲.南京理工大学 2013
[4]磁流变特性测试技术与装置研究[D]. 任志胜.宁波大学 2012
[5]车载武器磁流变自适应悬架减振系统研究[D]. 王慧.中北大学 2011
[6]磁流变阻尼器的力学特性及其在火炮反后坐中的应用研究[D]. 臧传相.南京理工大学 2011
[7]串联机器人可控阻尼半主动控制的基础研究[D]. 刘鑫.东北大学 2010
[8]利用磁流变阻尼器抑制车床刀架振动的理论研究与仿真[D]. 李强.东北大学 2010
[9]并联机床关节可控阻尼器的研究[D]. 王浩杰.东北大学 2010
[10]磁流变阻尼器在船舶减振降噪中的应用[D]. 朱永凯.哈尔滨工程大学 2010
本文编号：3306672
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．?１磁流变液流变机理示意图??磁流变液及其应用研宄曾一度落后于电流变液及磁性液体，然而近年来随着对磁流??
发了一系列基于磁流变技术的车辆减振装置而受到极大关注。??自２００２年以来，Ｄｅｌｐｈｉ公司针对高档汽车的减振需求，首先在凯迪拉克ＳｅｖｉｌｌｅｓＳＴＳ??上应用了ＭａｇｎｅＲｉｄｅ？磁流变减振器，如图１．?３所示，利用传感系统反馈路面和车辆状??况，通过控制速率的控制器实时调节阻尼特性，从而提高车辆的舒适性和操控性［２？２１］。??该基于磁流变减振器的悬架系统的问世，在汽车领域引起了广泛关注并获得众多奖项。??之后Ｄｅｌｐｈｉ公司便陆续在不同车型［２２］，如雪佛兰Ｃｏｒｖｅｔｔｅ、别克Ｌｕｅｅｒａｅ、法拉利５９９ＧＴＢ??以及讴歌ＭＤＸ等车辆悬架中上安装相应减振器并取得了良好效果，将磁流变减振器的??工程应用推向新的高度。??同时，国内技术人员也正加快磁流变减振器工程实用化的步伐，随着首钢京西重工??集团（ＢＷＩ）于２００９年收购了Ｄｅｌｐｈｉ底盘系统公司，其磁流变减振器技术得以继续发展，??为全球运输工具市场设计并生产高端悬架系统相关产品。重庆大学在“长安之星”?ＳＣ６３５０??微型面包车上安装了磁流变减振器并进行道路控制策略试验，包括Ｓｋｙｈｏｏｋ、Ｈｙｂｒｉｄ、??ＬＱＧ?（Ｌｉｎｅａｒ?Ｑｕａｄｒａｔｉｃ?Ｇａｕｓｓｉａｎ）、ＳＭ?（Ｓｌｉｄｉｎｇ?Ｍｏｄｅ）等
而在磁流变减振器的商用化方面，宁波杉工结构监测与控制工程中心有限公司已经??设计和生产四种不同尺寸的磁流变减振器产品，分别是ＳＧ－ＭＲＤ?４０、ＳＧ－ＭＲＤ?６０、??５０－”１１０?８０和５０－！＾１１０?１００，如图１．４（３）所示。之后，南通智性科技有限公司针对不同??输出阻力、可调倍数要求也推出了七种型号的磁流变减振器，如图１．?４?（ｂ）所示。作为??国内在磁流变减振器商用化方面的先行者，对推动磁流变技术在国内工程领域的应用起??到积极促进作用，表１．２列出以上两家国内公司所生产的同量级（最大输出阻尼力相同）??的磁流变减振器的性能参数。??图１．４国内商用磁流变减振器??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种对高层建筑振动半主动控制的新策略[J]. 马涌泉,邱洪兴. 中国石油大学学报(自然科学版). 2014(06)
[2]磁流变冲击后坐控制系统试验研究[J]. 张莉洁,常家东,王炅,程广伟. 振动与冲击. 2014(22)
[3]滚筒洗衣机瞬态脱水振动的分析与控制[J]. 陈海卫,张秋菊. 振动与冲击. 2013(15)
[4]一种剪切式磁流变车削减振器的设计与减振试验[J]. 周渊,张永亮,刘军,林锐. 振动与冲击. 2013(04)
[5]磁流变液颗粒成链过程的理论和实验研究[J]. 贺杰,高丽霞,龙正,刘永志,刘秀梅. 功能材料. 2013(04)
[6]基于磁流变阻尼器的冲击缓冲系统控制方法[J]. 李赵春,朱超,王炅. 南京理工大学学报. 2012(04)
[7]Tremor suppression strategy of the tremor suppression robot[J]. 赵杰,李军强,樊继壮,臧希喆. Journal of Harbin Institute of Technology. 2012(01)
[8]冲击载荷下的磁流变减振器动力学建模与滑模控制[J]. 胡红生,王炅,钱苏翔,李延成,沈娜,严拱标. 机械工程学报. 2011(13)
[9]高冲击载荷下磁流变阻尼器的控制系统设计[J]. 谢鹏飞,李赵春,胡红生,朱超,王炅. 测控技术. 2011(01)
[10]起落架磁流变减振系统的特性分析研究[J]. 黄琦,李华琳,陈勇,李坚. 电子科技大学学报. 2010(06)
博士论文
[1]抗冲击多级独立式磁流变缓冲器关键技术研究[D]. 郑佳佳.南京理工大学 2016
[2]磁流变冲击缓冲装置的特性与控制方法研究[D]. 李赵春.南京理工大学 2012
[3]高速铁道车辆半主动悬挂系统动力学建模优化与仿真分析[D]. 廖英英.北京交通大学 2012
[4]基于磁流变阻尼器的高速机车横向振动控制与动力学研究[D]. 马新娜.北京交通大学 2012
[5]含磁流变阻尼器自动武器缓冲系统控制理论与技术的研究[D]. 黄继.中北大学 2011
[6]面向病理性震颤的抑震机器人及其关键技术研究[D]. 李军强.哈尔滨工业大学 2010
[7]磁流变自抑振智能镗杆的理论与方法研究[D]. 孔天荣.浙江大学 2009
[8]基于磁流变半主动悬架的汽车底盘集成控制[D]. 祝辉.合肥工业大学 2009
[9]冲击载荷下磁流变阻尼器动态特性分析及其控制系统设计[D]. 张莉洁.南京理工大学 2008
[10]磁流变轮对耦合器及其车辆动力学性能研究[D]. 倪平涛.西南交通大学 2007
硕士论文
[1]面向直升机座椅系统的磁流变阻尼器半主动隔振问题研究[D]. 王迪.哈尔滨工业大学 2014
[2]核电起重机多体动力学与振动控制[D]. 李艳青.太原科技大学 2013
[3]新型磁流变阻尼器结构设计和控制性能研究[D]. 杨哲.南京理工大学 2013
[4]磁流变特性测试技术与装置研究[D]. 任志胜.宁波大学 2012
[5]车载武器磁流变自适应悬架减振系统研究[D]. 王慧.中北大学 2011
[6]磁流变阻尼器的力学特性及其在火炮反后坐中的应用研究[D]. 臧传相.南京理工大学 2011
[7]串联机器人可控阻尼半主动控制的基础研究[D]. 刘鑫.东北大学 2010
[8]利用磁流变阻尼器抑制车床刀架振动的理论研究与仿真[D]. 李强.东北大学 2010
[9]并联机床关节可控阻尼器的研究[D]. 王浩杰.东北大学 2010
[10]磁流变阻尼器在船舶减振降噪中的应用[D]. 朱永凯.哈尔滨工程大学 2010
本文编号：3306672
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