面向汽车碰撞安全的磁流变缓冲器阻尼特性研究

发布时间：2017-12-15 09:33

  本文关键词：面向汽车碰撞安全的磁流变缓冲器阻尼特性研究

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【摘要】：汽车车身上的吸能元件对安全性能有着极其重要的影响,它能够吸收碰撞能量,降低冲击力,在一定程度上保护车内乘员的安全。而吸能元件的吸能能力、碰撞效果等主要取决于阻尼特性。因此,在设计和生产时,阻尼特性是重要指标。目前车身上的吸能元件存在阻尼不能主动调节的不足,具有阻尼力连续可调、高效的吸能特性且安装位置相对灵活的磁流变缓冲器在汽车智能缓冲领域有较好的发展前景。为定量的分析车用磁流变缓冲器的阻尼特性,研究磁流变缓冲器阻尼特性具有哪些影响因素、阻尼特性的改变与哪些方面相关,本文对用于汽车正面碰撞的磁流变缓冲器进行了阻尼特性研究。通过分析碰撞过程,构建基于弹塑性动力学的波纹管抗力力学模型以及基于流体力学理论和磁流变胶泥流变特性的磁流变缓冲器的阻尼力理论计算模型。从能量守恒的角度,分析碰撞过程能量耗散,并结合其他缓冲元件缓冲能力评价指标得到适用于汽车正面碰撞缓冲的磁流变缓冲器阻尼特性评价指标。根据评价指标中的未知参数,设计落锤冲击试验方案。对两种不同流通通道的磁流变缓冲器的落锤冲击试验,依据阻尼特性评价指标和试验数据,进行缓冲器阻尼特性的深入研究。最后,将两种缓冲器阻尼特性指标进行比较分析,并结合波纹管力学模型、阻尼力理论计算模型,研究缓冲器阻尼特性的影响因素,为设计合理的控制系统和优化结构参数提供理论依据和数据支撑。研究得出,针对汽车正面碰撞的磁流变缓冲器的阻尼特性可由以下五个评价指标进行评价:冲击力、冲击力消减率、冲击损耗因子、加速度响应不平稳度和吸能率。冲击力、冲击力消减率、冲击损耗因子、加速度响应不平稳度越小,冲击传递率、吸能率越大则缓冲器的阻尼特性越好。另外,通过分析磁流变缓冲器阻尼特性的影响因素,其结果表明磁流变材料、波纹管结构、缓冲器通道结构和控制电流这四个方面对阻尼特性有较大影响。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U467.14;U463.82

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本文编号：1291505