- 1、本文档共6页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
磁流变阻尼器的基本原理和结构
第二章 磁流变阻尼器的基本原理和结构
2.1 磁流变阻尼器的工作模式
磁流变技术研究的一个重要目标是利用磁流变液在外磁场作用下改变流变特性这一特点,开发各种用途的磁流变阻尼器, MR阻尼器的工作模式有下列几种:
(1)压力驱动模式或流动模式。如图2.1(a)所示,这是目前应用最多的一种工作模式。其原理,磁流变液在压力作用下通过固定的磁极,磁流变液流动的方向与磁场方向垂直,可通过改变励磁线圈的电流控制磁场的变化,使得磁流变液的流动性能发生变化,从而使磁流变阻尼器的阻尼力发生变化。该系统可用于伺服控制阀,阻尼器和减震器。
(2)直接剪切模式。如图2.1(b)所示,只有一个磁极固定,另一个磁极作平行于固定磁极的运动或绕固定磁极旋转,磁流变液在可移动磁极的作用下通过可控磁场,同样磁场方向垂直于磁流变流体流动,适合于磁极运动的使用场合。这种系统可用于离合器,制动器,锁紧装置和阻尼器等磁流变器件。
(3)挤压模式。如图2.1(c)所示,磁极移动方向与磁场方向相同,磁场方向与磁流变液的流动方向垂直,磁流变液在磁极运动时同时受到挤压和剪切作用。磁流变液在磁极压力的作用下向四周流动磁极移动位移较小,磁流变液产生的阻尼力较大,可应用于低速小位移(一般少于lmm )、大阻尼力的磁流变阻尼器和减振设备等。这一模式中不均匀磁场导致悬浮颗粒聚集,阻尼力随时间不断增长,无法实现对振动的稳定控制[10]。
(a). 压力驱动或流动模式 (b). 剪切模式 (c). 挤压模式
图2.1 磁流变流体的基本工作模式
Fig.2.1 Basic working modes for MR fluid
2.2 磁流变阻尼器的基本结构
2.2.1 磁流变阻尼器的结构分析
磁流变阻尼器是通过改变控制装置的参数来实现对结构的可调控制, 其主要特点是所需外加能量很少、装置简单、不易失稳,摒弃了被动控制和主动控制的缺点,兼顾了它们的优点。磁流变阻尼器可在一定的范围内通过调整磁场强度来调整减振器的阻尼系数,实现振动的半主动控制。
阻尼器与减振器在极大程度上是相似的,譬如阻尼力、阻尼比等,然而,阻尼器与减振器还是有本质的区别。阻尼器主要考虑用阻尼力来耗散动能、冲击,不用考虑回复力,当然一部分阻尼器是自身具有回复力的,这本身就是一种柔性的可回复阻尼或减振器,如弹簧、橡胶垫等。而磁流变阻尼器兼顾以上因素,同时还具有一定的连续工作能力,同时磁流变阻尼器还并联一部分橡胶使得在工作状态下发生剪切位移时,产生一个回复力来使磁流变阻尼器回复到中心位置。并且,油缸底部还串联一部分橡胶作为缓冲其冲击载荷。
本文试验中所选用的磁流变阻尼器,由活塞、缸筒和磁流变液构成的阻尼-弹性部分和橡胶复位元件组成,根据其工作原理可以将它视为一个Maxwell模型元件与另一弹簧并联而成的标准线形固体模型[11]。Maxwell模型是将一个弹簧和一个牛顿阻尼器串联起来,如图2.1.1所示:
图2.1.1 Maxwell模型
Fig 2.1.1 Model of Maxwell
弹簧的伸长为,由虎克定律确定;阻尼器的速率由牛顿阻尼定律决定,这里为牛顿阻尼系数。显然有
(2-1)
对式(2-1)微分, 并应用虎克定律和牛顿阻尼定律得到:
(2-2)
或可改写成 (2-3)
式(2-3)中称为Maxwell模型的松弛时间。
因此,本文试验中所采用的磁流变阻尼器力学模型就可以近似看成如图2.2所示,对Maxwell模型元件有式表示的下述关系:
(2-4)
由平衡方程及变形协调条件显然有
(2-5)
微分式(3-5)代入式(3-4),得到
(2-6)
式中、称为标准线形固体的松弛时间。
图2.2.2 磁流变阻尼器的动力学模型
Fig 2.2.2 Dynamic model of MR damper
2.2.2 磁流变阻尼器的结构
磁流变阻尼器的结构如下图所示,图3.3为三维结构图;图3.4为二维结构图;图3.5为磁流变阻尼器实物图。
圆螺母 2. 弹簧垫圈 3. 铜套 4. 端盖 5. 活塞杆 6. 线圈 7. V型密封圈
8. 下支撑板组合 9. 橡胶 10. 导柱 11. 工作缸 12. o型橡
文档评论(0)