旋转式磁流变阻尼器外特性测试及其动力学建模研究

磁流变阻尼器是一类低功耗可调阻尼元件,被广泛应用于半主动隔振控制应用中,它具有较强的非线性滞回特性,构建能够较好地反映其外特性的动力学模型一直是一个难点。基于此搭建了旋转式磁流变阻尼器的外特性测试平台,经滤波、相位补偿等数据处理,得到该阻尼器在不同电流下的外特性曲线。利用最小二乘法,根据外特性曲线,基于Bouc-Wen模型进行参数估计,得到不同电流下的参数值,用电流对参数值进行拟合,得到可适用于任意电流的磁流变阻尼器动力学模型。经验证,平均MAPE为3.79%,最高MAPE为4.35%,该动力学模型拟合效果良好。

减振器外特性测试的弹/刚性夹持对比试验研究

针对油液减振器异响检测、活塞杆加速度测试方法以及对弹性与刚性两种夹持方式下外特性测试结果存在差异等问题,开展了对比在不同安装方式下油液减振器外特性测试的试验研究,设计了分别采用常规外特性测试专用夹具(刚性夹持)和活塞杆加速度夹具(弹性夹持)的减振器外特性测试对比试验,对常规外特性测试专用夹具和活塞杆加速度夹具的结构和功能特点作了分析,进而对两套夹具造成外特性曲线存在差异的原因进行了研究,根据油液减振器工作原理及结构参数,建立了阻尼力模型并根据现有理论和试验结果进行了模型修正仿真。研究结果表明,两种夹持方式的测试结果对判定减振器外性能可以通用,而且还能够从不同方面反映出减振器内部的动态性能。

典型工况下液力偶合器内流场PIV试验

为探究大功率调速型液力偶合器流场内部流动规律,建立了偶合器内/外特性同步测试试验台,利用粒子图像测速(PIV)技术对偶合器内流场进行测量,分析流场在不同工况条件下、不同流道区域的速度及涡量场分布,建立内外特性的关联关系。结果表明:额定工况时,偶合器内流场流动平稳,随着转速比的降低,流动逐渐趋于紊乱;过渡工况时,流场出现环流转换的趋势,对应于外特性力矩出现大幅度跌落;制动工况时,流场速度方向变化最为剧烈,涡轮入口处液流不断冲击涡轮叶片压力面,使吸力面附近逐渐出现大面积的低速区,最终在速度梯度较大的涡轮入口流道中部靠近吸力面处形成多处漩涡。

动态调速工况液力偶合器瞬态流场PIV试验

为了分析大功率液力偶合器在调速工况中能容下降、效率降低及输出特性失稳等问题产生的原因,建立了液力偶合器内/外特性同步测试试验台,采用PIV(粒子图像测速)流场测试的方法分析动态调速工况下偶合器涡轮内部瞬态流动特性.将动态调速与对应稳态工况在径向/轴向切面的流场测试对比,结果表明:在环流转换的调速过渡区间内,受气相的干扰流道中部出现较大的低速区,与对应稳态工况流场差别较大;在额定工况附近及其他调速工况点,速度流场变化趋势与稳态工况相当;随着动态调速工况转速差的增加,在轴向切面内显示多尺度气泡弥散在液相中并随着液体质点做螺旋运动,在涡轮入口吸力面附近逐渐出现大面积的低速区且其分布区域逐渐增大,最终在速度梯度较大的涡轮入口靠近吸力面处形成主漩涡.