磁流变减振器简介与原理
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悬架及磁流变减振器概述newmaker1 悬架的构造悬架是车架与车桥之间的一切传力连接装置的总成,它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力(支撑力),纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架(或承载式车身)上,以保证汽车的正常行驶。
现代汽车的悬架尽管有各种不同的结构形式,但一般都有弹性元件、减振器和导向机构三部分组成。
弹性元件:使车架(或车身)与车桥(或车轮)之间做弹性联系,但弹性系统受到冲击后,将产生振动。
持续的振动容易是乘员感到不舒服和疲劳,故悬架还应当具有减振作用,使振动迅速衰减,为此,在许多结构型式的汽车悬架中都设有专门的减振器。
车轮和车架和车身跳动时,车轮(特别是转向轮)的运动轨迹应符合一定的要求,否则,汽车的某些性能(特别是操纵稳定型)有不利的影响。
因此,悬架中某些传力机构同时还承担着使车轮按一定的轨迹相对于车架和车身跳动的任务,因此这些传力机构还起导向作用,故称导向机构。
由此看这三者分别起着:缓冲,减振和导向的作用。
在多数的轿车和客车上,为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜,在悬架中还设有辅助弹性元件-----横向稳定器。
1.弹性元件;2.纵向推力杆;3.减振器;4.横向稳定器;5.横向推力杆图1汽车悬架结构示意图并非所有的悬架都设置上述这些单独的装置不可。
例如:常见的钢板弹簧,除了作为弹性元件起缓冲作用而外,当它在汽车上纵向安置,并且一端与车架作固定铰接连接时,既可负担起传递所有各向力和力矩,以及决定车轮运动轨迹的任务,因而就没有必要在另行设置导向机构。
此外,一般钢板弹簧是多片叠成的,它本身即具有一定的减振能力,因而在对减振的要求不高时,在采用钢板弹簧作为弹性元件的悬架中,也可以不装减振器。
由悬架的刚度和悬架弹簧支撑的质量(弹簧质量)所决定的车身自然振动频率(或称振动系统的固有频率)是影响汽车的行驶平顺性的悬架重要性能指标之一,人体所习惯的频率是步行身体上下运动的频率,约为1~6Hz。
为了加速车架和车身振动的衰减,以改善汽车的行驶平顺性,在大多数汽车的悬架系统内部装有减振器。
减振器和弹性元件都是并联安装的。
汽车悬架系统中广泛采用液力减振器。
液力减振器的作用原理是当车驾与车桥做往复相对运动,而活塞在缸筒内往复移动时,减振器壳体内的油液便反复的从一个内腔通过一些窄小的空隙流入另一内腔。
此时,孔壁与油液的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力,使车身和车架的振动能量转化为热能,而被油液和减振器壳体所吸收,然后散到空气中。
减振器阻尼力的大小随车架和车桥相对运动速度的增减而增减,并且与油的黏度有关。
因此要求减振器所用油液的黏度受温度变化的影响尽可能小;且具有抗汽化,抗氧化以及对各种金属和非金属零件不起腐蚀作用等性能。
减振器的阻尼力越大,振动消减得越快,但却使并联的弹性元件的作用不能充分发挥,同时,过大的阻尼力还可能导致减振器连接零件及车架损坏。
为解决弹性元件和减振器之间的这一矛盾,对减振器提出如下要求:(1)在悬架压缩行程(车桥和车架互相移近的行程)内,减振器阻尼力应小,以便充分利用弹性元件的弹性,以缓和冲击。
(2)在悬架伸张行程内(车桥与车架相对远离的行程)内,减振器的阻尼力应大,以求迅速减振。
(3)当车桥(或车轮)与车架的相对速度过大时,减振器应当能自动加大液流通道面积,使阻尼力始终保持在一定的限度之内,以避免承受过大的冲击载荷。
磁流变减振器具有电流变减振器同样的特点,响应比电流变减振器要慢,主要是磁流变液体的磁化和退磁需要时间。
磁流变减振器通常采用活塞缸结构,磁流变液的通路有位于活塞上的阻尼孔或单独的旁路构成。
在磁流变液的通路上施加磁场,按结构可分为单出杆活塞结构和双出杆活塞结构.单出杆活塞缸结构设计的磁流变减振器已用于大型载重汽车司机座椅半主动悬架减振系统。
磁流变液体的特点存在的问题是响应时间长、结构比较笨重、流变性能和稳定性还需要改进。
目前成功开发的电流变液体与磁流变液体的特性,从材料特性上看它们都能满足汽车工作要求,但在屈服应力、温度范围、塑性黏度和稳定性等性能方面,磁流边液体强于电流变液体,这也是选用磁流变液体作为半主动悬架系统减振器的减振液的主要因素。
磁流变减振器原理
磁流变减振器是一种利用磁力学原理来减少振动的装置,它可以有效减少机械系统中的振动,从而提高系统的稳定性和可靠性。
磁流变减振器的原理是利用磁场的交互作用,通过调节磁场的强度来减少振动。
当一个磁场与另一个偶合磁场交互时,磁力会把振动磁场中的能量转化成热量,从而减少振动。
这意味着,当振动到达磁流变减振器时,它会被转换成热量,从而减小振动。
磁流变减振器的结构并不复杂,一般由磁铁和铁芯组成,磁铁的强度和电流的强度有关。
当电流通过磁铁时,磁铁会产生一个磁场,电流的强度越大,磁场的强度也就越大。
当磁场的强度达到一定程度时,它就能够抵消掉振动磁场中的能量,从而减少振动。
磁流变减振器的优势在于它的结构简单,可以有效减少振动,并且能够有效抑制振动频率的变化。
此外,它还可以有效降低电气系统的噪声,从而提高系统的可靠性。
磁流变减振器是一种先进的减振装置,它可以有效减少振动,提高系统的可靠性,是许多机械系统和电气系统的理想选择。
磁流变减振器原理
1 磁流变减振器原理
磁流变减振器是一种利用磁流变原理来控制并消除振动的仪器设备,是一种用于降低振动幅度和消除振动噪声的工程设备。
它具有快速响应、自动控制和高效减振的特点,可以提高机器运行的稳定性,减少机器损坏的风险,非常适用于车间、工厂和机场的工业应用。
磁流变减振器的工作原理很简单:首先,将磁流变器安装在振动源上,然后将振动源接入电源。
当振动到达一定程度时,磁流变器会发出一个电信号,并将信号发送到控制系统。
控制系统收到信号后,会通过控制器控制磁流变器,使磁流变器在每次振动极端出现时产生一种抵消振动的波形特性,从而抵消振动。
在磁流变减振器的控制系统中,还使用非线性控制系统来避免由于振动的力的变化而影响振动的控制,从而提高消除振动的效率。
磁流变减振器有很多优点,但是也存在一定的缺点:由于磁流变器应用于振动控制,因此通常需要大量电能,因此操作成本较高;此外,它通常没有传统振动控制器的简洁性,因此操作起来比较复杂;最后,由于磁流变技术的发展相对较慢,因此还不能满足市场对更高精度和更稳定的控制技术的要求。
综上所述,磁流变减振器的工作原理非常简单,它可以有效控制和消除振动,非常适用于大规模的工业应用,但是由于技术发展不够快,还不能满足市场对更高精度和更稳定控制技术的要求。
磁流变减振器的原理
磁流变减振器是一种运用磁流变材料的特殊技术,用于产生和调节磁场力的减振装置。
它一般由永磁体、蜗杆、磁流变油缸、控制电路和传感器组成。
其工作原理是通过将磁流变液体置于磁场中,可使其流变性能发生改变,从而实现减振或控制系统振动的效果。
在磁场的作用下,磁流变液体的流变性能将发生由液体本身的粉状矿物受到磁场作用而使其状态在磁场中旋转的改变,即磁流变体的粒子朝向发生了变化。
当电流通过磁流变油缸时,它将产生一个磁场,使得液体中的磁粉朝向发生改变,从而使磁流变油缸内的磁流变液体的流变性能发生改变。
磁流变油缸内的磁流变液体通过管道与机械结构相连,机械结构位于磁流变油缸的两端,它是通过蜗杆传动运动的。
当实际工作中受到外部振动时,机械结构的振动将被传递到磁流变油缸,磁流变液体中的磁粉将因磁场的影响而排列成一定的结构,使油缸内磁力线的分布发生变化。
在变化过程中,液体阻尼则随之发生变化,阻尼损失的能量被磁粉吸收、散射,这样就达到了减振的目的。
磁流变减振器具有自适应、实时性强、对控制电路的要求相对较低、响应速度快等优点。
同时,它也具有功率密度大、重量小等特点,被广泛应用于航空航天、汽车、铁路交通、建筑、桥梁、振动台、大型机械等工业领域。
总之,磁流变减振器是一种创新的减振装置,它利用磁流变材料的特殊性质实现振动控制。
在实际工作中,磁流变减振器能够实时响应振动,并通过控制电路对磁场进行调节,从而使得磁流变液体的流变性能发生变化,实现了减振或控制系统振动的效果。
基于磁流变减震器的车辆悬架系统分析与优化近年来,随着技术的不断发展和进步,汽车工业也在不断涌现出新的技术和产品。
作为汽车悬架系统的关键部件之一,磁流变减震器逐渐成为汽车悬架技术领域的一个热门话题。
本文将从磁流变减震器与车辆悬架系统的基本原理入手,论述基于磁流变减震器的车辆悬架系统的分析与优化。
一、磁流变减震器的基本原理磁流变减震器是一种利用磁流变效应来实现减震功能的装置。
它利用磁性流体在磁场作用下可改变黏度的特性,通过控制磁流变减震器内的磁场强度,来控制磁流体的黏度,从而调节减震器的阻尼特性。
具体来说,磁流变减震器内部由磁流体和控制装置组成。
当磁流体受到磁场作用时,其分子间的相互作用力发生改变,从而使其黏度发生变化。
磁流变减震器的控制装置可以通过控制磁场强度来控制磁流变减震器内磁流体的黏度,从而达到调节减震器阻尼的目的。
二、基于磁流变减震器的车辆悬架系统基于磁流变减震器的车辆悬架系统是一种利用磁流变减震器来调节汽车悬架系统阻尼特性的系统。
其主要由磁流变减震器、传感器、控制器等组成。
在这种悬架系统中,传感器可以实时检测车辆在行驶中受到的各种外界因素的影响,如颠簸、起伏、路面不平等等。
控制器接收传感器传输的信息,进行处理后,通过控制磁流变减震器内的磁场强度来调节减震器的阻尼特性,以此来实现车辆行驶中的稳定性、舒适性、安全性等的提升。
三、分析与优化基于磁流变减震器的车辆悬架系统的分析与优化主要包括以下几个方面:1. 磁流变减震器的选择:不同的磁流变减震器具有不同的性能特点和适用范围,选择适合车型和行驶路况的磁流变减震器至关重要。
2. 控制算法的设计:通过优化控制算法,可实现更加精准的控制和更加优化的行驶性能。
3. 系统参数的优化:包括磁场强度、磁极间距等参数的优化,可进一步提升系统控制性能和行驶性能。
4. 悬架系统设计的优化:通过对悬架系统设计的优化,如改变减震器安装位置、调整弹簧刚度等,可为基于磁流变减震器的车辆悬架系统的优化提供更好的基础。
曲线连续梁桥的磁流变阻尼器减震控制曲线连续梁桥是一种广泛应用于高速公路和铁路等交通基础设施中的桥梁结构,由于其结构特点,曲线连续梁桥易受到地震、风、车辆行驶等外力的影响,因此减震控制成为其设计和建造的重要方面。
磁流变阻尼器是一种新型的减震控制技术,可以通过调节磁场的强度和方向来改变阻尼器的阻尼特性,从而实现减震效果。
本文将探讨曲线连续梁桥的磁流变阻尼器减震控制技术的研究现状、理论原理及工程应用。
一、研究现状磁流变阻尼器是一种基于磁流变效应的减震控制技术,其主要原理是通过改变磁场的强度和方向来改变阻尼器的阻尼特性。
磁流变阻尼器具有响应速度快、控制精度高、结构简单等优点,因此被广泛应用于桥梁、建筑、机械等领域的减震控制中。
针对曲线连续梁桥的减震控制,国内外学者已经进行了大量的研究。
在磁流变阻尼器方面,国内外学者已经开展了一系列的研究工作。
例如,日本学者在2001年提出了一种基于磁流变阻尼器的曲线连续梁桥减震控制方案,该方案通过控制磁场的强度和方向来改变阻尼器的阻尼特性,从而实现减震效果。
随着磁流变阻尼器技术的不断发展,越来越多的学者开始将其应用于曲线连续梁桥的减震控制中。
二、理论原理磁流变阻尼器的基本原理是利用磁流变材料的特殊性质,通过改变磁场的强度和方向来改变阻尼器的阻尼特性。
磁流变材料是一种可以在外加磁场作用下改变其物理性质的材料,其主要特点是具有响应速度快、控制精度高、结构简单等优点。
在曲线连续梁桥的减震控制中,磁流变阻尼器可以通过改变磁场的强度和方向来改变阻尼器的阻尼特性,从而实现减震效果。
具体来说,当受到外力作用时,磁流变阻尼器会产生相应的阻尼力,从而减少结构的振动幅度。
通过控制磁场的强度和方向,可以调节阻尼器的阻尼特性,使其适应不同的外力作用。
三、工程应用曲线连续梁桥的减震控制是一个复杂的系统工程,需要综合考虑结构特点、外力作用、控制方案等多个因素。
磁流变阻尼器作为一种新型的减震控制技术,在曲线连续梁桥的减震控制中具有广阔的应用前景。
摩托车磁流变减振器的设计摘要:磁流变液能够智能化地控制摩托车的减振效果,在摩托车减振器的设计上有重要的应用。
该文对磁流变液及流变特性进行研究,以磁流变减振器的工作模式为基础,进行摩托车磁流变减振器的设计。
关键词:磁流变;减振器;摩托车磁流变材料的工作电压最大只有几十伏,有效克服了电流变材料要求的高压特性;另外,磁流变材料的剪切屈服应力远远优于电流变材料,加之对杂质影响不敏感的特性,磁流变材料在结构振动控制以及车辆工程等领域有很大的优势。
一、磁流变液减振器的工作原理磁流变减振器是一种新型智能减振器,利用不同电流控制不同磁场,进而得到不同的阻尼特性。
它的工作模式主要有流动模式、剪切模式和挤压模式[5]。
流动模式的减振器上下板固定,在压差作用下磁流液流过间隙,通过不同的磁场强度得到不同的流动阻力。
剪切式减振器两板间有相对移动或转动,可连续改变切应力与切应变率[6]。
二、磁流变及流变特性一些特殊的液体当受到外加磁场的作用时,它们的流体特性会产生显著改变,达到阈值的磁场甚至会导致流体固化;一旦外加磁场被移除,流体又恢复原来的特性;这样的流体被称为磁流变体,这种效应被称为磁流变效应。
磁流变效应产生的机理主要有两种理论[1]:相变理论和场致偶极子理论。
相变理论的观点是:当没有外加磁场时,磁极化粒子的运动轨迹只受热运动的影响,运动状态是随机的;一旦外加磁场的强度达到一定阈值,磁极化粒子就会被极化,此时磁场和热运动的相互作用会使粒子变得有序,当外加磁场足够强时,这种顺序就会变为长链,最终导致固态相的产生。
场致偶极矩的观点是:外加磁场导致磁极化粒子磁化成磁偶极子,而且这些磁偶极子相互成链。
磁流变体的连续相(载体液)主要有两种:非极性的和有极性的。
顾名思义,非极性的连续相很少会受到磁场的影响;而有极性的连续相会因为外加磁场的作用而导致极性分子产生有序化。
磁流变体的分散相的极化有粒子体内极化、粒子表面双电层极化以及界面极化:粒子体内极化主要表现为电子、离子的位移极化和偶极子的转向极化;双电层极化是粒子表面的电荷层在磁场作用下产生的电荷不均匀分布;界面极化主要指的是分散相粒子在连续相界面处因为磁化率不同导致的不均匀分布。
磁流变可调阻尼减振器的特性研究的开题报告磁流变可调阻尼减振器是一种基于磁流变效应原理,能够通过改变流体粘滞度来实现阻尼调节的装置。
其在建筑、桥梁、航空航天等领域具有重要的应用,能够有效地降低结构振动,提高结构的动态性能和稳定性。
本研究旨在对磁流变可调阻尼减振器的特性进行研究,探究其在结构抗震、减振、控制等方面的作用机理和优势。
具体研究内容包括以下几个方面:一、磁流变效应的原理及其在可调阻尼减振器中的应用磁流变效应是一种磁场能够改变流体粘滞度的现象,其原理是磁场作用下,流体中微小的磁滞小球会聚集起来,形成链状结构,从而改变流体的粘滞度。
本文将探究磁流变效应的实验原理,并介绍其在可调阻尼减振器中的应用原理。
二、磁流变可调阻尼减振器的结构与设计磁流变可调阻尼减振器的结构设计对其减震效果和可靠性都有着重要的影响。
本文将介绍磁流变可调阻尼减振器的结构设计与制造,应用材料的选择等重要工艺特点。
三、磁流变可调阻尼减振器在结构抗震中的应用磁流变可调阻尼减振器作为一种新型的结构减振装置,在结构抗震中具有广泛的应用前景。
本文将通过模拟实验和现场观察,探究磁流变可调阻尼减振器在结构抗震方面的应用效果和机理。
四、磁流变可调阻尼减振器在结构减振中的应用除了结构抗震外,磁流变可调阻尼减振器还可以应用于结构减振,以降低结构噪音和振动。
本文将介绍磁流变可调阻尼减振器在结构减振中的应用原理和实验结果,并分析其在实际应用中可能遭遇的挑战和应对策略。
通过对磁流变可调阻尼减振器的特性研究及其在结构抗震、减振、控制等方面的应用,有助于深刻理解其工作机理和应用前景,并为其在工程实践中的推广应用提供理论支持。
磁流变阻尼器性能试验及其对建筑结构的减震研究的开题报告题目:磁流变阻尼器性能试验及其对建筑结构的减震研究研究背景和意义:地震是一种不可预测的自然灾害,对建筑结构的破坏性极大。
普遍采用的建筑结构减震措施有钢筋混凝土框架结构中的剪力墙、负摆钢筋混凝土矮墙结构及钢筋混凝土框架-剪力墙混合结构等。
它们通过增加结构刚度或牺牲一部分构件来吸收地震能量,从而减小建筑结构的震动幅度。
然而,这些减震措施的成本较高,施工难度大,对于已建成的建筑结构进行改造成本也很高。
磁流变阻尼器是一种新型的减震装置,具有体积小、重量轻、响应速度快、可控性强等优点,已经被广泛应用于桥梁、高层建筑、机械系统等领域。
与传统减震装置相比,磁流变阻尼器的安装成本较低,技术标准在本国内外均有确立,应用前景看好。
磁流变阻尼器的原理是通过改变磁场强度控制磁流变液的流动阻力,从而改变减震器的耗能特性,从而起到减震的作用。
然而,目前磁流变减震器在建筑结构中的应用研究还很少,需要进一步探究其性能和适用性。
本文将从磁流变阻尼器的基本原理入手,采用试验分析的方法,对磁流变阻尼器的性能进行研究。
通过对不同磁场强度下磁流变阻尼器的阻尼力、变形量、能量消耗等指标进行测定,探究磁流变阻尼器的优化设计方案。
并将磁流变阻尼器应用于建筑结构中,通过数值模拟和试验验证,研究其减震性能,为磁流变阻尼器在建筑结构中的应用提供理论和实践基础。
研究内容和步骤:1.磁流变阻尼器的基本原理和结构设计2.磁流变阻尼器的性能试验:设计磁流变阻尼器性能试验系统,对不同磁场强度下磁流变阻尼器的阻尼力、变形量、能量消耗等指标进行测定,并采用多因素分析方法分析各因素对磁流变阻尼器性能的影响。
3.磁流变阻尼器在建筑结构中的应用研究:将磁流变阻尼器应用于建筑结构中,通过数值模拟和试验验证,研究其减震性能。
4.结果分析与讨论:分析磁流变阻尼器在建筑结构中的应用效果,探究其优化设计方案及应用前景。
研究预期成果:1.磁流变阻尼器性能试验系统的设计和建立,研究各因素对其性能的影响及优化设计方案;2.磁流变阻尼器在建筑结构中的应用研究成果,对磁流变阻尼器在建筑结构中的应用提出有效建议;3.为磁流变阻尼器在建筑结构中的应用提供理论和实践基础,为以后的研究提供参考。
磁流变减振器;控制策略
磁流变减振器(magnetorheological damper)是一种利用磁流变液体的物理特性来控制减振效果的装置。
磁流变
液体是一种可以在外加磁场作用下改变黏度的流体,通过
调节外加磁场的强弱,可以控制磁流变减振器的阻尼特性。
磁流变减振器的控制策略主要包括两种:传统反馈控制和
先进模型预测控制。
传统反馈控制是通过实时测量车身加速度或位移信息,然
后通过PID控制器或模糊控制器来调节外加磁场的强度,
从而实现减振效果的控制。
这种控制策略具有简单、实时
性好的特点,适用于一般的工程应用。
而先进模型预测控制则是基于对整个车辆-减振器动力学系
统建立数学模型,通过模型预测和优化计算来实现减振器
的控制。
这种控制策略对系统建模要求较高,但可以实现
更精确的控制效果,适用于高性能车辆或对减振效果要求
较高的应用。
除了以上两种基本的控制策略,还可以结合其他控制算法、信号处理技术等来进一步提高磁流变减振器的控制性能。
例如,可以使用自适应控制算法来实时调整系统参数,以
适应不同的动态环境;还可以使用滤波算法来提高传感器
测量的精确性等。
总之,磁流变减振器的控制策略包括传统反馈控制和先进
模型预测控制两种,可以根据具体应用需求选择适当的控
制方法。
磁流变减振器;控制策略引言磁流变减振器是一种利用磁流变液体的流变特性实现振动控制的装置。
它具有体积小、重量轻、响应速度快以及适应性强等优点,在各种工程领域中得到了广泛的应用。
然而,磁流变减振器的控制策略是实现其优势发挥的关键,本文将对常用的磁流变减振器控制策略进行详细介绍。
负阻尼控制策略负阻尼控制策略是磁流变减振器中最常用的一种控制策略。
它通过调节磁流变液体的磁场强度,使之产生与振动方向相反的阻尼力,从而减小振动能量。
该控制策略简单直观,可以适用于大部分振动控制场景。
负阻尼控制策略的具体实现方式包括使用PID控制器、模糊控制器以及神经网络控制器等。
PID控制器PID控制器是一种经典的控制算法,它通过反馈控制的方式调节磁流变液体的磁场强度,使减振器产生与振动方向相反的阻尼力。
PID控制器通过测量振动信号的偏差、偏差变化率以及积分时间对磁场强度进行调节,以实现减振效果的优化。
def PID_control(error, rate_of_change, integral_tim e):Kp = 0.5 # 比例系数Ki = 0.2 # 积分系数Kd = 0.1 # 微分系数p = Kp * error # 比例项i = Ki * integral_time * error # 积分项d = Kd * rate_of_change # 微分项control_signal = p + i + dreturn control_signal模糊控制器模糊控制器是一种基于模糊逻辑的控制方法,它通过将振动信号的偏差、偏差变化率输入模糊推理机制进行推理,得到减振器的控制信号。
相比于PID控制器,模糊控制器可以更好地适应不确定性和非线性振动控制场景。
``` def fuzzy_control(error, rate_of_change): # 模糊推理规则库 rule1 = fuzzy_rule(。
液态磁流变减振器的力学特性研究减振器是一种可以在机械运动或振动中减少不必要能量的装置。
在结构工程领域,减振器已经成为一种被广泛使用的设备。
液态磁流变减振器是一种流体减振器,其基本原理是利用磁场控制流体的黏度,实现减振效果。
该减振器的应用领域较广,例如在航空、航天、汽车及建筑结构等领域中都有应用。
液态磁流变减振器的力学特性研究涉及到材料力学、流体力学、控制工程以及仿真技术等领域。
本文将着重介绍在力学特性研究中涉及到的核心问题。
一、液态磁流变减振器材料强度和黏度的研究在液态磁流变减振器的设计中,材料的强度和黏度是非常重要的因素。
材料强度的高低影响着减振器的耐用性和使用寿命,而材料黏度的大小则决定了减振器的减振效果。
目前,关于液态磁流变减振器材料强度和黏度的研究主要集中在实验研究和模拟仿真两个方面。
实验方法通常使用试验台测量磁场对材料的黏度变化,从而确定材料的强度和黏度;而模拟仿真则是通过建立数学模型,模拟液态磁流变减振器内部的物理运动和变化过程,进一步分析材料的力学特性。
二、液态磁流变减振器的结构和控制方法研究液态磁流变减振器的结构和控制方法也是研究的重点之一。
其中,液态磁流变减振器的结构分为两种:一种是固壳型,另一种是液壳型。
其中固壳型减振器结构简单,不易泄漏;而液壳型减振器则可以实现更大的减振效果。
液态磁流变减振器的控制方法包括电控和磁控两种方式,其中磁控方式操作简单,成本较低。
三、液态磁流变减振器的优点和局限性研究液态磁流变减振器具有以下一些优点:一是减振效果好,对于大型建筑结构或汽车等的减振效果比传统减振器更加明显;二是控制操作简单,只需通过磁场或电场进行控制即可达到减振效果;三是结构简单,易于维护。
当然,与之同时,液态磁流变减振器也存在一定的局限性。
一是成本较高,相较于传统减振器其壁厚和材料完整性要求较高,成本相应较高;二是设计难度大,需要考虑材料的强度、黏度、悬挂方式等多个因素。
总之,液态磁流变减振器的力学特性研究是一个复杂的课题,在材料力学、流体力学和控制工程等多个领域都有较深的研究和应用。
安徽机电职业技术学院毕业论文浅析磁流变阻尼器工作原理系别专业班级姓名学号2013 ~ 2014 学年第一学期目录摘要 (Ⅰ)第一章绪论 (1)1.1课题背景 (2)1.2磁流变技术的研究与发展 (4)第二章磁流变阻尼器工作原理及结构模式 (7)2.1磁流变阻尼器的工作模式 (7)2.2磁流变阻尼器的基本结构 (7)2.3磁流变减震器的构造及工作原理图 (11)第三章磁流变阻尼器的设计 (13)3.1磁流变阻尼器设计准则 (13)3.2磁流变阻尼器的结构参数的计算 (13)3.3磁流变阻尼器的优化设计 (15)第四章磁流体阻尼器在车辆上的具体应用 (18)4.1磁流变阻尼器在悬架系统中的应用和发展情况 (18)4.2磁流体阻尼器在车辆半主动悬架上的应用 (19)4.3可调磁流体阻尼器的发展 (19)摘要磁流变液(Magnetorheological Fluid简称MRF)是一种智能材料。
在磁场作用下,它能在液态和类固态之间进行快速转化。
同时转化的过程是可控、可逆的。
具有在外加磁场作用下快速可逆地改变流体性能的特点。
磁流变液与过去常用的电流变液相比,具有许多优点: (1)屈服应力更大(2)温度范围宽(3)稳定性好(4)在装置中用量较小,使用装置紧凑、质量更轻(5)安全性高,因而可以广泛应用于航空航天、机械工程、汽车工程、精密加工工程、控制工程等领域。
本文研究了磁流变磁流变液材料的组成、磁流变液效应及其主要特征、磁流变液的主要性能的基础上,在根据阻尼力的要求和机械设计基本理论,确立了磁流变阻尼器的基本结构参数尺寸及主要部件的选用,并以此为基础进行了磁路设计,得出了活塞的磁路结构。
在机械设计基本理论的指导下,计算得出磁流变阻尼器的结构参数尺寸,并应用AutoCAD制图软件,画出了磁流变阻尼器的装配图,分析影响磁流变阻尼器工作性能的主要因素。
本文同时研究了磁流变阻尼器的工作原理,先对磁流变液和磁流变阻尼器的发展及应用趋势及其在汽车悬架控制技术中的应用发展情况进行研究。
磁流变减振器;控制策略
磁流变减振器是一种利用磁流变液体的流变特性来实现减振效果的装置。
在工程领域中,磁流变减振器被广泛应用于汽车、建筑结构、桥梁等领域,以减少振动和噪音,提高系统的稳定性和舒适性。
磁流变减振器的工作原理是通过改变磁场的强度来调节磁流变液体的粘度,从而改变减振器的阻尼特性。
当外部振动作用在磁流变减振器上时,磁流变液体会受到磁场的影响,其粘度会随之改变,从而实现减振效果。
控制策略则是指如何根据系统的状态和需求来调节磁场的强度,以实现最佳的减振效果。
在设计磁流变减振器的控制策略时,需要考虑多个因素。
首先是系统的动态特性,包括质量、阻尼和刚度等参数,这些参数会影响减振器的响应速度和稳定性。
其次是外部环境的影响,如温度、压力等因素会影响磁流变液体的性能,进而影响减振效果。
最后是系统的控制算法,需要根据实际需求选择合适的控制策略,如PID控制、模糊控制等。
在实际应用中,磁流变减振器通常与传感器和控制器配合使用,通过实时监测系统的振动状态和外部环境的变化,及时调节磁场的强度,以实现最佳的减振效果。
例如,在汽车悬挂系统中,磁流变减振器可以根据路面情况和车速实时调节阻尼特性,提高车辆的操控性和舒适性。
总的来说,磁流变减振器的控制策略是实现减振效果的关键,需要综合考虑系统的动态特性、外部环境和控制算法等因素,以实现最佳的减振效果。
随着科技的不断发展,磁流变减振器的控制策略也将不断完善,为工程领域提供更加先进和有效的减振解决方案。
磁流变减振器简介与原理
磁流变减振器利用电磁反应,以来自监测车身和车轮运动传感器的输入信息为基础,对路况和驾驶环境做出实时响应。
这种控制系统以经济、可靠的部件结构提供快速、平顺、连续可变的阻尼力,减少了车身振动并增加了轮胎与各种路面的附着力。
与传统的减振系统不同,磁流变减振器中没有细小的阀门结构,也不是通过液体的流动阻力达到减振效果。
这项被通用汽车公司称作“磁行车控制系统”的技术是一种高性能、半主动的悬架控制系统。
2005年3月初,随着通用汽车2006款凯迪拉克SRX 进入中国市场,德尔福公司的磁流变减振器(MagneRideTM)技术首次亮相中国市场,该技术的应用使2006款凯迪拉克SRX独具特色。
磁流变减振器(通用汽车称之为“磁行车控制系统”)与德尔福的电子稳定控制系统、紧急刹车辅助器、四轮驱动牵引控制系统(可选择的)以及自适应式巡航控制制动系统(可选择的)集成在一起,可以帮助车主更好地驾驭豪华车和运动轿车。
磁行车控制系统有助于提供出色的车身控制并缓冲每个车轮所受的反冲力,从而最大程度地提高车辆的稳定性,增进驾驶性能和舒适程度——这也是凯迪拉克的共同优点。
磁行车控制系统应用磁流变(MR)液体和不带机电控制阀的减振器提供反应迅速、减振性能强大的阻尼力控制。
磁流变液体是一种由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁体液体混合而成的磁性软粒悬浮液,这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的特性,而在强磁场作用下,呈现出高粘度、低流动性的液体特性。
正是磁流变液的这种流变可控性使其能够实现阻尼力的连续可变,从而达到对振动的主动控制之目的。
当液体被注入减振器活塞内的电磁线圈后,线圈的磁场将改变其流变特性(或产生流体阻力),从而在没有机电控制阀且机械装置简单的情形下产生反应迅速、可控性强的阻尼力。
车装控制器根据从4个悬挂位移感应器、一个车侧加速率传感器和一个方向盘角度感应器上获得的数据,以百万分之一秒的频率连续不断地调节阻尼力的大小。
磁流变减振器是一个革命性的新技术,可同时提高车辆的舒适程度、驾驶性能和安全保障:
* 由于车轮控制得到改善,车辆的安全性和可靠性得到提升;
* 通过控制车身运动,提高驾驶平顺性,并使操作更精确、反应更迅速;
* 在刹车和加速过程中减少乘员“前冲”和“后仰”;
* 改善负荷转移特性,在车辆高速行驶中突然变向时,可提供更好的防侧翻控制;
* 由于减小了路面反冲力,使驾驶更为安静、精确。
正是由于这些特点,磁流变减振器首先在豪华轿车和高性能跑车上得到了应用。
在北美,磁流变减振器技术首次在2002款凯迪拉克Seville STS车上应用并进入市场。
该项技术也应用于雪佛兰科尔维特(被称为“磁性选择性驾驶控制技术”)以及凯
迪拉克XLR和SRX上,而上海通用的高档SUV卡迪拉克SRX更成为国内装车的第一款车型。
今年晚些时候,别克Lucerne和凯迪拉克DTS也将开始应用该项技术。
此外,磁流变减振器还将随另外两个尚未透露名称的车型在欧洲上市。
工作原理:
汽车磁流变液减振器,以工作钢作为磁场发生的外磁路,以活塞本体为磁场发生的内磁路;在励磁线圈外采用非导磁的线圈保护套,使磁力线通过由工作缸与活塞本体组成的阻尼通道;在活塞本体的外设计非导磁的导向器,以确保阻尼通道的径向尺寸均匀,更充分地发挥磁场对磁流变液作用;在工作缸的下腔设计了夹层橡胶波纹管补偿气囊,使减振器压缩过程中对簧载质量起到缓冲作用和对减振器起到体积补偿作用,有利于磁流变液的二次起浮。
本减振器在小激励电流作用下,减振器的阻尼力就开始发生变化,确保减振器的能耗较小;在不加激励电流作用下,减振器也有一定的阻尼力,即使出现悬架控制系统故障,汽车也同样有减振作用。