磁流变阻尼器建模及在座椅减振中应用

车辆座椅系统对汽车平顺性以及驾乘人员的舒适性有着重要影响,磁流变阻尼器阻尼可控的特点可有效降低车辆在行驶过程中的振动。对座椅用磁流变阻尼器进行阻尼特性试验,使用遗传算法对阻尼器的Bouc-Wen模型进行参数识别。通过分析单自由度座椅系统的受力情况,建立车辆座椅悬架系统单自由度动力学模型,设计出用于座椅磁流变半主动悬架的开关天棚半主动控制策略并进行仿真。结果表明:使用遗传算法识别的参数及辨识出的模型均能满足要求。采用磁流变半主动座椅悬架后,相对于被动座椅悬架,座椅加速度峰值降低17.4%,座椅加速度均方根值减少13.1%,平顺性有明显的提高。

双出杆磁流变阻尼器设计与性能分析

基于磁流变液的流变特性,设计应用于减振系统的双出杆磁流变阻尼器,详细讨论了双出杆磁流变阻尼器设计过程中主要构件参数的确定以及磁路尺寸计算。通过Work bench有限元软件对饱和磁路问题进行分析,表明活塞轴心区域和磁流变液工作区域的磁路基本同时饱和,验证了设计尺寸的合理性,从而提高阻尼器的工作效益,获取较大出力。基于Bingham模型,将实验测试得到的力学性能数据与理论计算数据进行对比,结果保持一致,验证了设计方案的可行性。

温度对磁流变液阻尼器性能影响分析

为了探究温度对磁流变液阻尼器减振性能的影响,首先对LORD公司的MRF-132DG磁流变液分别在有无磁场的情况下使用旋转式流变仪进行剪切测试,实验数据显示,磁流变液黏度受温度影响变化明显,其屈服应力同样受温度影响,但磁流变液所处磁场场强越大,受温度影响越小,力学性能越稳定。然后使用w+b力学性能试验机对Lord公司的RD-8040-1磁流变液阻尼器进行力学性能测试,得出阻尼器黏滞阻尼力及库伦阻尼力随温度的变化关系,试验数据显示,黏滞阻尼力在阻尼器温升过程中,前期下降较快后期减缓;库伦阻尼力受温度影响较小。且阻尼器通入电流越大,库伦阻尼力占比越高,阻尼器力学性能温度稳定性越高。通过分析温度对磁流变液阻尼器力学性能影响,发现温度是阻尼器设计过程中需要考虑的重要因素,同时基于外界做功的情况下,建立磁流变液阻尼器温度上升情况的理论模型,该模型可对磁流变液阻尼器工作过程温度上升情况进行理论预测,然后对磁流变液阻尼器的结构参数设计,提出基于工作温度要求的约束方程,为磁流变液阻尼器设计提供参考。

基于磁流变液弹减振器的发动机减振控制研究

磁流变液弹减振器由磁流变阻尼隔振单元和磁流变弹性体隔振单元两部分组成,阻尼和刚度可调。将磁流变液弹减振器用于车辆发动机悬置,引入PID控制、模糊控制、模糊PID控制以及天棚控制策略,以降低发动机振动向车体的传递。建立发动机减振动力学模型与天棚控制动力学模型,以发动机激振力与路面不平度作为扰动输入,用MATALAB软件进行仿真。仿真表明,相对于被动悬置,添加控制策略的磁流变液弹减振器有着良好的减振效果。