磁流变挤压悬置瞬态特性及其控制策略研究

发布时间：2022-12-24 09:48

　　人们对汽车舒适性的要求不断提高。发动机振动是车辆的振源之一,有效隔离发动机振动向车身的传递,开发隔振效果好的悬置是现代汽车设计中研究的热点问题。磁流变液是一种控制方便,响应快速的智能材料,适用于智能结构及控制。基于挤压模式的磁流变液在很小的激励位移下会产生很大的响应力,符合发动机隔振的需求。然而磁流变液动力学响应存在复杂的非线性和时滞,其磁流变液挤压流动瞬态特性和基于此发动机悬置结构优化及控制是一个亟待解决的问题。进而,本文对磁流变液挤压流动瞬态特性进行理论和试验研究,完成其瞬态特性的分析和表达;同时根据瞬态特性进行磁流变挤压悬置结构设计和优化;并基于瞬态特性对发动机悬置控制策略进行研究。主要工作和结论如下:1.磁流变液挤压流动瞬态特性试验研究:首先,设计得到磁流变液挤压动力学特性测试装置,并进行磁流变液挤压试验;然后,对试验数据进行处理,去除噪声力对试验结果的影响;最后,对磁流变液挤压流动瞬态特性进行分析,主要有以下结论:（1）惯性力的影响随着频率的升高逐渐变大,且由于惯性力随挤压速度的增加而增大,在挤压速度上升沿的惯性力明显大于下降沿;（2）激励频率和幅值的增加,以及电流和初始间隙... 

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题提出
    1.2 研究现状
        1.2.1 磁流变液挤压特性回顾
        1.2.2 发动机悬置回顾
        1.2.3 半主动控制回顾
        1.2.4 研究现状总结
    1.3 研究内容及论文结构
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 论文结构
第2章 磁流变液挤压流动瞬态特性试验研究
    2.1 试验装置及试验原理
        2.1.1 试验装置
        2.1.2 试验台
        2.1.3 数采设备
    2.2 试验工况及数据处理
        2.2.1 试验工况
        2.2.2 试验信号处理
    2.3 磁流变液挤压流动瞬态特性分析
        2.3.1 惯性力
        2.3.2 磁流变液的屈服
    2.4 滞后时间分析
        2.4.1 激励频率对滞后时间的影响
        2.4.2 电流对滞后时间的影响
        2.4.3 初始间隙对滞后时间的影响
        2.4.4 激励振幅对滞后时间的影响
    2.5 本章小结
第3章 磁流变液挤压流动瞬态动力学建模
    3.1 挤压模型简介
        3.1.1 控制方程
        3.1.2 本构方程
    3.2 牛顿流体的挤压力
    3.3 塑性流体的挤压力
    3.4 瞬态补偿
    3.5 模型验证
        3.5.1 基本参数辨识
        3.5.2 模型验证
    3.6 本章小结
第4章 磁流变挤压悬置优化设计
    4.1 磁流变挤压悬置结构
    4.2 发动机激振力
        4.2.1 单缸发动机振动
        4.2.2 四缸四冲程直列发动机振动
    4.3 磁流变挤压悬置结构参数优化设计
        4.3.1 优化条件
        4.3.2 优化平台
        4.3.3 优化结果
    4.4 橡胶主簧设计
        4.4.1 橡胶材料
        4.4.2 橡胶主簧刚度
        4.4.3 橡胶主簧尺寸
    4.5 磁流变挤压悬置模型
    4.6 本章小结
第5章 发动机悬置系统半主动控制策略研究
    5.1 发动机振源分析
    5.2 发动机隔振系统机理及动力学模型
    5.3 发动机悬置系统半主动控制策略
        5.3.1 几种典型的控制策略
        5.3.2 控制效果对比分析
    5.4 本章小结
第6章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于挤压模式下磁流变液力学行为的实验研究[J]. 王鸿云,郑惠强,李泳鲜.  仪器仪表学报. 2009(04)
[2]电流变液发动机悬置建模及模糊半主动控制仿真分析[J]. 姜波,史文库,梁天也.  噪声与振动控制. 2009(01)
[3]基于模糊PID切换的过热蒸汽温度控制[J]. 陈磊,谢又成,符慧林,曾竞.  长沙理工大学学报(自然科学版). 2008(04)

博士论文
[1]汽车动力总成悬置动态特性与控制方法研究[D]. 潘道远.江苏大学 2014
[2]磁流变液法向力及减振器研究[D]. 郭朝阳.中国科学技术大学 2013
[3]基于磁流变悬置的发动机主动隔振研究[D]. 陈世嵬.重庆大学 2012
[4]磁流变挤压悬置动态特性研究及其在汽车中的仿真应用[D]. 章新杰.吉林大学 2011



本文编号：3725973