新型结构磁流变阻尼器的研究

发布时间：2017-09-11 13:30

  本文关键词：新型结构磁流变阻尼器的研究

  更多相关文章： 磁流变阻尼器 拉压试验 阻尼力 伪静力分析

【摘要】：磁流变阻尼器(magnetorheological damper简称MRD)是近几年发展较快的一种理想的半主动控制阻尼器件。MRD具有可调节的阻尼特性、较宽的阻尼力调节范围、易于实现实时控制等优点,因而在结构抗震、车辆悬挂系统、海洋平台减振、桥梁斜拉索抗风振等各领域展现出了良好的应用前景。本论文对MRD的研究有以下四部分内容:(1)本论文设计了一种车辆悬架用新型MRD的结构,并加工制作了6种不同阻尼间隙的样机,阻尼间隙大小分别为0.3 mm、0.5 mm、1.0 mm、1.25 mm、1.5mm和2 mm。该车辆悬架用MRD包括磁流变液(MRF)腔、蓄能腔、活塞组件和线圈组件。其中线圈组件和阻尼间隙在活塞上,该车辆悬架用MRD的下部为蓄能腔,腔内装有氮气,可补充MRD工作时MRF腔内体积的变化。(2)对所加工制作出的6种不同阻尼间隙的车辆悬架用MRD进行了拉压试验,试验机器为HT-9711 Dynamic Testing Machine试验机。输入的激励信号分别为三角信号和正弦信号,测得了阻尼间隙、频率、电流、速度对该车辆悬架用MRD阻尼力的影响。为其在1/4车辆半主动悬架硬件在环试验台和车辆悬架性能试验台上的应用做了试验验证。(3)上述车辆悬架用MRD虽能满足试验台的需要,但还是有一定的不足。针对这些不足,设计了一种新型外置多圆孔阻尼通道MRD。其结构在磁流变液腔体外设置多个均布圆孔阻尼通道,磁流变液通流面积大,具有零磁场条件下阻尼力小的特点。同时通过设置多个电磁线圈组件,可以提高磁场作用条件下的阻尼力,因而具有阻尼力调节范围宽的优点。(4)Bingham模型能够很好的表达MRD的阻尼特性,而且简单方便。所以基于Bingham模型,对所提出的新型外置多圆孔阻尼通道MRD进行了伪静力(或准静力)分析。推导其压力梯度方程,并求其理论解。最后通过算例验证所得理论解。本文研究的内容对MRD的实际应用提供了理论依据,具有一定的指导和参考性。
【关键词】：磁流变阻尼器 拉压试验 阻尼力 伪静力分析
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.33
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 磁流变液7-9
• 1.1.1 磁流变液的发展7
• 1.1.2 磁流变液的力学特性7-9
• 1.2 磁流变阻尼器9-13
• 1.2.1 磁流变阻尼器的特点9-11
• 1.2.2 磁流变阻尼器的应用和发展11-13
• 1.3 论文的研究内容及意义13-15
• 1.3.1 论文的研究内容13-14
• 1.3.2 论文的研究意义14-15
• 第二章 车辆悬架用MRD的结构设计与制造15-28
• 2.1 常见MRD的结构分析15-18
• 2.2 车辆悬架用的MRD的介绍与应用18-20
• 2.3 车辆悬架用的MRD的基本结构20-21
• 2.4 密封21
• 2.5 尺寸设计21-23
• 2.6 MRD的磁路设计23-25
• 2.6.1 MRD的磁路设计原理23-24
• 2.6.2 车辆悬架用MRD的磁路设计24-25
• 2.7 MRD的工作原理25-27
• 2.7.1 常见MRD的工作原理25-26
• 2.7.2 车辆悬架用MRD的工作原理26-27
• 2.8 本章小结27-28
• 第三章 车辆悬架用MRD的阻尼性能试验及分析28-46
• 3.1 车辆悬架用MRD阻尼性能试验28-32
• 3.1.1 试验用机器的介绍28-31
• 3.1.2 试验参数的选取31-32
• 3.2 车辆悬架用MRD三角形激励信号阻尼特性分析32-41
• 3.2.1 车辆悬架用MRD阻尼力与时间的关系32-35
• 3.2.2 车辆悬架用MRD阻尼力与速度的关系35-38
• 3.2.3 车辆悬架用MRD阻尼力与间隙的关系38-41
• 3.3 车辆悬架用MRD正弦波动态特性分析41-44
• 3.4 本章小结44-46
• 第四章 新型多圆孔MRD的结构设计46-55
• 4.1 背景技术46-47
• 4.2 新型多圆孔MRD的基本结构47-48
• 4.3 新型多圆孔MRD各组件的结构组成48-52
• 4.3.1 磁流变液腔体组件48-49
• 4.3.2 电磁线圈组件49-51
• 4.3.3 阻尼通道的介绍51
• 4.3.4 蓄能腔体组件51-52
• 4.3.5 活塞组件52
• 4.3.6 密封52
• 4.4 磁路形成原理52-53
• 4.5 新型多圆孔MRD的装配53
• 4.6 本章小结53-55
• 第五章 新型多圆孔MRD准静力分析55-62
• 5.1 新型多圆孔MRD的伪静态模型研究55-56
• 5.2 新型多圆孔MRD阻尼力方程的建立56-58
• 5.3 新型多圆孔MRD阻尼力方程求解58-60
• 5.4 算例分析60-61
• 5.5 总结61-62
• 第六章 结论与展望62-64
• 6.1 主要工作与结论62-63
• 6.2 展望63-64
• 参考文献64-68
• 致谢68-69
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文69

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本文编号：831021