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磁偏置内旁通式磁流变阻尼器研究

磁流变液作为流变学特性可控的一种智能材料,引起了学术界和产业界的巨大关注。利用磁流变液,人们可以开发阻尼器、制动器、离合器等通用机械部件,并通过它相应赋予被控对象以动力学可控的智能特性,在机械装备、国防等工业领域具有广泛的应用前景。由被动弹性元件和磁流变阻尼器构成的汽车半主动悬架系统也越来越受到相关研究机构的关注,并逐渐成为研究热点,受到全球汽车制造商的青睐。磁流变阻尼器是一种采用磁流变液作为工作介质的可控阻尼器件,具有结构简单、响应迅速、能耗低、动态范围大、控制相对简单等优点,与传感器和控制器一起组成汽车半主动悬架系统。通过传感器将车辆运动状态参数反馈到控制器,通过适当的控制算法确定需要的阻尼力大小,并向磁流变阻尼器施加相应的激励电流,达到对车辆进行半主动控制的目的。目前的汽车磁流变阻尼器都由磁流变液通过磁场可控的流动通道,产生压降来获得阻尼力,一般只有单一流动通道,以流动模式或者混合模式进行工作,其阻尼力只能在不施加激励电流  (本文共143页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
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基于多级磁流变阻尼器的颤振半主动抑制

近年来,基于磁流变阻尼器的振动半主动控制技术取得重要进展,并被应用于土木结构、车辆悬架的振动控制。由于该技术稳定性好、成本低、重量轻、能耗小,从而引起了航空科技界的关注。本学位论文尝试通过磁流变阻尼器来实时调节机翼与操纵面之间的扭转刚度和阻尼,进而改善整个机翼系统的颤振特性。本文的主要学术贡献如下: (1) 提出了多级磁流变阻尼器的概念,其特点是通过改变磁场作用面积来改变阻尼力矩的大小,从而实现了阻尼力矩的分级调节。设计了适用于机翼操纵面结构的多级磁流变阻尼器。基于流变力学建立了多级磁流变阻尼器的输出力矩理论模型,推导了磁场作用面积和输出力矩的函数关系。针对不同激励频率、激励位移和磁场作用面积,通过试验获得了该阻尼器的特性,基于实验数据建立了描述阻尼器动态特性的 BP 神经网络模型。 (2) 针对带有操纵面的三自由度翼段,基于 Theodorsen 非定常气动力模型建立了其气动弹性方程,研究了气动弹性系统的颤振机理。分析了机翼结...  (本文共159页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
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磁流变减振系统关键技术研究

磁流变液体是近年来发展迅速的一种智能材料,在强磁场作用下能在瞬间(毫秒级)从自由流动的液体转变为半固体,呈现可控的屈服强度,而且这种变化是可逆的。由磁流变阻尼器构成的磁流变减振系统具有阻尼力大、调节范围宽、温度适应性强、响应速度快、能耗低等特点,是理想的半主动减振系统。但由于磁流变阻尼器具有强的非线性阻尼特性,建立合适的动力学模型,使其既能适合于实时控制的需要,又能用于磁流变阻尼器的结构设计,是磁流变减振系统需要解决的一个关键技术;建立实际有效的控制策略是磁流变减振系统的另一关键技术。本文旨在对磁流变减振系统关键技术进行较为详细的分析和研究。从磁流变液流变学特性和本构关系出发,通过磁流变阻尼器动力学分析、实验及数据分析,建立磁流变阻尼器数学模型;从现代控制理论出发,建立适宜实际应用的控制策略;通过自行设计的1/4车身实验台架和基于dSPACE的磁流变减振实验测控系统,实验验证控制策略的有效性,为磁流变减振系统的实际应用提供可靠的...  (本文共126页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
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直升机“地面共振”半主动自适应控制

本文研究了应用磁流变阻尼器的直升机“地面共振”半主动自适应控制问题。“地面共振”半主动控制方法具有控制能耗低,不需附加作动器,对工况具有适应性等优点,是限制系统能量发散、抑制直升机“地面共振”的理想控制手段。磁流变液在受到磁场作用时,能在毫秒级的时间内由液体变成固体或半固体,呈现可控的粘性力。这种物理状态的变化是可逆的,而且仅需很少的控制能量。以磁流变液为工作介质制成的阻尼器,性质稳定,阻尼特性可以在电流(电压)控制下快速改变,是一种理想的半主动控制器。使用磁流变阻尼器对直升机“地面共振”实行半主动自适应控制,在增强控制系统的适应性的同时减少了控制功率的消耗,是一种理想的直升机“地面共振”抑制途径。本文的研究以两条主线展开,第一条主线侧重磁流变阻尼器的应用,包括了磁流变阻尼器的设计、建模与控制;第二条主线围绕直升机“地面共振”的抑制,包括了“地面共振”的线性、非线性稳定性分析、期望阻尼函数的确定及半主动控制回路等。本文的主要创新...  (本文共157页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
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主动变阻尼冲击减振系统的控制研究

将主动冲击减振技术应用于武器系统缓冲器具有重要的研究价值和广泛的应用前景。目前,国内外对冲击条件下的主动变阻尼技术的研究还处于起步的阶段,在理论和应用研究方面存在着许多的空白。本文在当前国内外磁流变技术研究的基础上,对磁流变阻尼器冲击振动控制技术进行了深入的探讨。主要研究冲击载荷下磁流变阻尼器的力学特性;磁流变冲击减振系统控制策略;磁流变冲击减振系统的集成三个方面的问题。修正了原有的采用层流定常流动理论推导的冲击载荷下磁流变液在阻尼通道内的动力学模型。根据磁流变液在阻尼通道内流动状态的不同,建立了层流和湍流状态下,磁流变液在阻尼通道的一维非定常流流体动力学模型。在分析了长行程抗冲击磁流变阻尼器的结构特点的基础上,建立了由环形阻尼孔内的摩擦阻尼力、库仑阻尼力、惯性阻尼力、节流阻尼力、导向头流液孔的阻尼力、结构附加阻尼力和摩擦阻尼力等部分构成的冲击载荷下磁流变阻尼器的力学模型。比较全面地描述磁流变阻尼器在冲击载荷下的力学特性。将结构...  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
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汽车悬架系统磁流变阻尼器研究

鉴于汽车全主动悬架系统高额的价格和被动悬架性能上的不足,由被动弹性元件和主动阻尼器构成的半主动悬架越来越受到相关研究机构的关注,并逐渐成为研究热点,也受到全球汽车制造商的青睐。主动阻尼器一般根据两种原理进行设计——改变阻尼器阻尼通道的流通面积和改变阻尼器中阻尼液的流动特性。由于根据第一种原理设计的可调阻尼器结构复杂、响应速度慢,人们将研究的重点逐渐转移到可控流体(磁流变体和电流变体)阻尼器的研究和开发上来。电流变体存在剪切屈服应力小、要求的电压高等不足,而磁流变体的屈服应力大,响应速度快、能耗低、显著的流变效应、对污染的不敏感等特点,磁流变体一直是智能结构领域的理想执行(作动)器材料,磁流变阻尼器的研究和开发逐渐成为各国学者和工程技术人员追踪的热点,磁流变体也逐渐成为汽车智能阻尼器的首选材料。本文根据磁流变技术的研究现状和汽车悬架技术的发展趋势,系统研究了汽车磁流变阻尼技术,包括:磁流变效应、阻尼器系统理论、设计方法、实验研究和...  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>