汽车电磁涡流减震器力学性能研究
单位代码：10359 学号： 201111030156 密级：公开分类号：U463.33+5Hefei University of Technology 硕士学位论文MASTER’S DISSERTATION论文题目：汽车电磁涡流减震器力学性能研究学位类别：学历硕士专业名称：机械设计及理论作者姓名：胡冲导师姓名：田杰教授完成时间：2014年04月合肥工业大学学历硕士学位论文汽车电磁涡流减震器力学性能研究作者姓名：胡冲指导教师：田杰教授学科专业：机械设计及理论研究方向：数字化设计及现代设计理论2014年4月A Dissertation Submitted for the Degree of MasterResearch the mechanical properties of automotive electromagnetic eddy current damperByHu ChongHefei University of TechnologyHefei，Anhui，P.R.ChinaApril，2014三年的研究生生活即将结束，三年的学习和生活充满乐趣和让我感到充实。
合肥工业大学以其严谨笃实的教学氛围和兼容并蓄的人文环境，促使我快速成长，衷心感谢合肥工业大学给予我的一切。
回想求学之路，既有快乐也有艰辛，特别是论文的完成过程包含了很多人的付出和帮助。
在此对给与我关心和关怀的师长、同学、家人致以诚挚的感谢。
首先感谢我的指导老师田老师，田老师严格务实的治学态度、平易近人的人格魅力、精益求精的工作作风对我影响深远。
本课题从开题到论文定稿，遇到很多困难，每一步都离不开田老师悉心指导。
特别是在一些决断性的选择中给予了我真切的关怀。
论文的后期修改田老师也倾注大量心血和耐心的指导，我向田老师表示深切的谢意。
其次同实验室的老师和同学也给予了莫大的帮助，特别是张晔教授给与了我论文修改中很多宝贵意见，在此表示诚挚谢意。
实验室师兄弟在生活中相互照应、相互学习、相互帮助让我能愉快的学习和生活。
最后要感谢我的家人和朋友，是你们的关心和支持才让我顺利的走过风风雨雨，让我更好的学习和生活。
作者：胡冲2014年4月4日随着经济和社会的不断发展，人民生活水平的提高，汽车作为不可或缺的消费品正在逐步走向普通人的生活，人们对汽车的舒适性也提出了更高要求。
影响汽车舒适性的重要因素是振动，减震器通过衰减汽车由于自身振动和路面激励产生的能量来减小与消除振动，减震器阻尼特性通常用阻力-位移曲线和阻力-速度曲线来表征，它是影响减震器性能的主要特征。
我国的减震器生产和设计还处于模仿阶段，很少有企业能独立设计和生产高品质的减震器，大量的都是依靠国外的技术和标准。
对减震器阻力特性的测试还是通过传统的台架试验完成，虽然能真实地逼近实际工况，但是此过程耗费大量时间、人力和物力。
提高减震器设计能力降低测试成本是本课题的任务。
本课题研究的电磁涡流减震器是减震器研究的前沿领域，电磁涡流减震器阻力特性分析的方法不同于传统的分析方法。
依托Matlab软件的强大计算能力和仿真模块，通过自行建立详细物理模型来对电磁涡流减震器阻力特性进行研究。
针对电磁涡流减震器计算模型，在Matlab软件环境下编程计算，运用Ansoft软件的电磁有限元分析模块，计算电磁涡流减震器的磁场分布和阻尼力大小，能够更加直观的对比结果。
通过一系列的结果对比，证实仿真系统的结果和实验以及有限元分析结果达到了较高的精确度，能满足企业的工程需要。
进而将此分析过程通过Matlab的GUI模块形成一套简便的仿真系统指导企业的设计和生产。
关键词：电磁涡流减震器；仿真系统；阻尼特性ABSTRACTWith the continuous development of economy and society，people's living standards have improved，cars as an indispensible part of consumer goods grudgingly go into people's ordinary life. As for a man，vehicle comfort also put forward higher requirements. Vibration is an important factor that affect vehicle comfort. Shock absorber damps energy so as to reduce or eliminate the shack ，which is caused by vibrating itself and the road excitation. The damping character of shock absorber，which is featured regularly through the resistance-displacement curves and resistance- speed curve，and it is the main character that affect the performance of shock absorber. The production and design of shock absorber in our country are still in the imitation stage，few companies can independently design and manufacture dampers with high quality，a large number of companies are still relying on foreign technologies and their standards. The test of resistance character of shock absorber is completed through the traditional bench test. It is really close to the actual working condition，but this process takes a lot of time，manpower and material resources. Improving design ability of shock absorber and reducing the cost of test are the mission of my paper.This topic studies the electromagnetic damper，which is the field of preface of shock absorber research，and differs from the traditional hydraulic pressure，air shock absorbers，the methods for the analysis of electromagnetic damping character are different from traditional analysis methods. Relying on the powerful computing power and simulation module of software Matlab，electromagnetic damper resistance character can be studied by establishing precious physical models. Aiming at calculation model of electromagnetic damper，it can be programmed and caculated in Matlab software environment also can applied to electromagnetic finite element analysis in software Ansoft，computer magnetic field distribution and the size of the damping force，It could be more intuitive to compare results. Through a series of comparisions of the results，it can be verified that the results and experiment of the simulation system and the results of finite element analysis have reached a higher precision，and could meet the needs of the enterprise engineering. Moreover this analysis process forms a simple and clear secondary development on simulation system through editing the module in GUI of Matlab that guides the design and manufacture in factories.KEYWORDS：Electromagnetic Eddy Current Dampers; Simulation system; Damping Character目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 课题目的和意义 (1)1.2.1 课题研究目的 (1)1.2.2 课题研究意义 (2)1.3 主要研究内容 (2)1.4 国内外研究状况 (3)1.4.1 国外研究状况 (3)1.4.2 国内研究状况 (4)第二章减震器 (6)2.1 引言 (6)2.2 汽车减震器 (6)2.2.1 液压减震器 (6)2.2.2 充气式气减震器 (7)2.2.3 电/磁流变液减震器 (7)2.2.4 电磁涡流减震器 (8)2.2.5 电磁反馈式减震器 (10)2.2.6 五种减震器综合分析 (11)2.3 悬架系统对减震器要求 (12)2.3.1 悬架系统分类 (13)2.3.2 悬架系统对减震器减振特性的要求 (14)第三章电磁涡流减震器阻尼力的计算 (16)3.1 简介 (16)3.2 物理模型介绍 (16)3.3 电磁涡流减震器数学计算 (19)3.3.1 电磁场数值计算理论 (19)3.3.2 电磁涡流减震器磁通密度计算 (21)3.3.3 涡流阻尼力计算 (22)3.3.4考虑集肤效应的涡流阻尼力 (23)3.4 Matlab计算和编程 (24)3.4.1 Matlab软件介绍 (24)3.4.2 GUI设计 (25)3.4.3 GUI计算程序编制 (27)第四章电磁涡流减震器的有限元分析 (31)4.1 引言 (31)4.2 麦克斯韦方程组 (31)4.3 电磁涡流减震器的有限元分析 (33)4.3.1 有限元分析软件的介绍——Ansoft (33)4.3.2 电磁涡流减震器二维静态仿真分析 (33)4.3.3 电磁涡流减震器不同速度下仿真分析 (41)4.4 小结 (47)第五章总结与展望 (48)5.1 本文的主要工作与创新点 (48)5.2 展望 (48)参考文献 (49)攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 (52)插图清单图 1.1 电磁涡流减震器初始原型 (4)图 2.1 双筒式充气式减震器结构图 (7)图 2.2 磁流变液减震器示意图 (8)图 2.3 电磁涡流减震器总成示意图 (9)图 2.4 日立公司电磁减震器 (10)图 2.5 电磁反馈式减震器 (10)图 2.6 减震器阻尼特性曲线图 (15)图 3.1 电磁涡流减震器三维示意图 (16)图 3.2 轴向和径向充磁磁通密度结果图 (17)图 3.3 轴向和径向充磁磁力线密度结果图 (18)图 3.4 电磁涡流减震器尺寸示意图 (18)图 3.5 涡流阻尼力计算示意图 (22)图 3.6 Matlab交互界面窗口 (25)图 3.7 系统仿真显示界面 (26)图 3.8 径向磁场积分程序 (28)图 3.9 集肤深度计算程序 (28)图 3.10 涡流阻尼力计算程序 (29)图 3.11 阻尼-速度曲线拟合程序 (29)图 3.12 Matlab仿真结果 (30)图 4.1 电磁涡流减震器原理图 (31)图 4.2 电磁涡流减震器二维仿真模型 (34)图 4.3 电工铁的B-H曲线 (36)图 4.4 中碳钢的B-H曲线 (37)图 4.5 有限元分析网格图 (39)图 4.6 电磁涡流减震器磁力线分布图 (39)图 4.7 电磁涡流减震器磁通密度分布图 (40)图 4.8 水平方向上点的磁通密度水平分量 (41)图 4.9 竖直方向上点的磁通密度水平分量 (41)图 4.10 电磁涡流减震器三维仿真模型 (42)图 4.11 band域参数设置 (43)图 4.12 肌肤深度参数设置 (44)图 4.13 不同速度下电磁涡流减震器的阻尼力大小 (45)图 4.14 电磁涡流减震器阻尼-速度曲线 (46)图 4.15 两种电磁涡流减震器的阻尼-速度曲线 (46)插表清单表 4.1 电磁涡流减震器几何尺寸表 (35)表 4.2 电磁涡流减震器主要材料列表 (35)表 4.3 中碳钢的磁导率 (36)表 4.4 不同牌号钕铁硼永磁材料的电磁性能 (38)主要符号注释表B ................................................................磁场强度 r B ...........................................................径向磁场强度z B ...........................................................轴向磁场强度C ................................................................阻尼系数 d .............................................................活塞杆直径 E ............................................................总感应电动势 trans E ........................................................导体感应电动势motional E .....................................................运动体感应电动势)(k E ........................................................第一类椭圆积分 F ............................ ............... ... .....................力 g ...............................................................磁体间隙 c H ..............................................................矫顽磁力I ...................................................................电流 J ...............................................................电流密度 m J .........................................................体等效电流密度m j .........................................................面等效电流密度s J ...........................................................表面电流密度)(k K ........................................................第二类椭圆积分 M ...................................................................磁化 nˆ.........................................................单元表面法向量 m R ............................................................永磁体半径r ...............................................................单元长度 in r .............................................................导体内半径 out r ............................................................导体外半径 c s ...........................................................空气间隙厚度 t ...................................................................时间 v ...................................................................速度 zˆ...........................................................单元纵向矢量 z ...............................................................单元长度 Γ................................................................导体体积 c l ，δ.............................................................导体厚度p δ...............................................................穿透深度zhi ku quan 20150721δ...............................................................圆柱厚度c μ...............................................................流体粘度μ...........................................................绝对导磁系数a μ...........................................................真空导磁系数o μ...........................................................相对导磁系数r σ.................................................................传导性τ.................................................................磁极距τ...............................................................磁体厚度m ϕ.................................................................相位角ϕˆ...........................................................单元切向矢量ω...................................................................频率ω...............................................................固有频率nzhi ku quan 20150721第一章绪论第一章绪论1.1引言广义上的减震器就是消耗振动能量的部件，范围涉及降低斜拉索桥振动[1]的减震器，汽车上用来缓解车辆振动的车用减震器，高层大厦用来平衡稳定的阻尼器，高档机床上用的振动隔离器以及降低转子轴振动的电涡流阻尼器[2-4]等，这些都属于减震器的实际应用。
本刊被评为“RCCSE中国核心学术期刊(A)”
在 2020 年推出的《中国学术期刊评价研究报告》
（第 6 版）中，
《工程设计学报》被评为“RCCSE 中国核心
在 2020 年推出的《中国学术期刊评价研究报告》
（第 6 版）中，
《工程设计学报》被评为“RCCSE 中国核心
学术期刊学术期刊
（A）”。本刊已连续
6 届被评为
“RCCSE
（A）
”。在全国
报
3969/j.issn.1001-3997.2017.04.057
Engineering，
2016，6（6）：404-411.
suspension damper［J］. Chinese Journal工
of Scientific
10.3969/j.issn.2095-1469.2016.06.03
HU
Chong.
Research
the mechanical
properties
of8-11.
auto‐
of gasoline and
engine［J］
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Design，
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S， FERRARI
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Optical diagnostics
挠度模型研究
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IEEE［J］
Transactions
on Industrial
Informatics，2020，16
2018，
35
（12）
：
16-20.
Impact
on
微型汽车悬架系统磁流变减振器研究
第３ ７卷 增 刊 ２０ ０ ２年 １ １月
西
学
报
Ｖｏ ３ Ｓ ｐｌ ｌ ７ ｕｐ ＮＯ Ｖ． ２ ００２
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ ＯＵＴ ＨＷ ＥＳ Ｉ Ｔ ＪＡＯＴ ＯＮＧ ＵＮＩ ＶＥＲＳＴ Ｉ Ｙ
详 细 介 绍 了 磁 流 变 减 振 器 的 设 计 原 理 以 及 对 实 际 磁 流 变 减 振 器 的 实 验 。 调 节 激 励 电 流 可 调 节 磁 流 变 减 振 器 的 阻 尼力 ， 而且 磁 流 变 减 振 器 功 耗 和 噪 声 小 。 为 防 止 压 缩 时 出 现 无 阻 尼 空 行 产 生 冲 击 ， 磁 流 变 减 振 器 中 必 须 加 在
汽 车 的 安 全 性 与 舒 适 性 是 汽 车重 要 的性 能 之 一 ， 而这 方 面 的性 能 主要 取 决 于 汽 车 的悬 架 系 统 ， 车 悬 汽
架系统的性能在很大程度上取决 于减 振器 的减振性能 。而用定刚度弹性元 件与定 阻尼减振器组成 的传统 的悬 架系统 中不能 同时满足乘坐舒适性 与操 纵稳 定性 。尽管近年来不断地对传 统悬架进行更新 与优化设 计， 但是悬架参数 （ 如减振器 的阻尼力 、 弹簧刚度等 ） 仍不可 以调节 ， 以至于传统悬 架 只能适用 于特定 的道
Ｉｔｌ ｇ ｎ Ｓ ｒｃｕ ｅ ， ｈ ｎ ｑ ｎ ｎｖ ｒｉ Ｃ ｏ ｇ ｉｇ４ ０ ４ ｎｅ ｉｅ ｔ ｔ ｔｒ ｓ Ｃ ｏ ｇ ｉｇ Ｕ ｉｅｓ ｙ， ｈ ｎ ｑｎ ０ ０ ４，Ｃ ｉａ ｌ ｕ ｔ ｈｎ ）
Ａｂ ｔａ ｔ ａｅ ｎｔｅｗ ｒｉｇｍｏ ｅ ｆ ｇ ｅｏｈ ｏ ｇｃ ｌ ＭＲ）ｆ ｉ ｓ ｏ ｋａ ｓｒｅｓ ｔｅｄ ｓ ｎ ｓｒ ｃ ：Ｂ ｓｄｏ ｏｋｎ ｄ ｓｏ ｎ ｔｒｅｌ ｉａ （ ｈ Ｍａ ｏ ｌ ｄ ｈ ｃ ｂ ｏｂ ｒ ， ｈ ｅｉ ｕ ｇ
电涡流阻尼器冲击制动性能仿真与试验研究
电涡流阻尼器冲击制动性能仿真与试验研究摘要：为了研究电涡流阻尼器冲击制动性能，在圆环形永磁体磁通密度和电涡流阻尼力公式的基础上，提出了4种圆筒型电涡流阻尼器磁路方案，分析了各方案静态磁场的气隙磁密分布规律，建立了冲击载荷下电涡流阻尼器瞬态电磁场仿真模型，对4种方案进行了涡流密度分布和制动性能的仿真。
仿真结果表明：永磁体同极相对排列、具有导磁外筒的磁路设计方案涡流密度最大，阻尼效率最高，在高速冲击条件下导体内存在明显的涡流集肤效应。
搭建了电涡流阻尼器冲击响应试验系统，测量了冲击载荷下阻尼器制动位移和速度变化规律，验证了仿真结果的正确性。
研究表明圆筒型电涡流阻尼器具有优越的冲击制动性能，在列车制动、武器发射等工程领域具有广阔的应用前景。
关键词：电涡流阻尼器；冲击制动；磁路设计；气隙磁密；涡流密度；阻尼效率在高速列车、航天装备和武器发射等工程领域常面临高速大惯量机械装备高效可靠制动需求，传统制动装置采用液压阻尼工作原理，存在阻尼系统低、摩擦磨损大、工作介质易泄露、环境适应性差及维护保养困难等缺点。
电涡流阻尼器利用导体在恒定磁场中运动或在交变磁场中产生的电涡流效应进行工作,根据应用场合的不同形成了各种形式的电涡流阻尼装置。
电涡流阻尼装置具有非接触、无需流体介质的特点，能够有效克服液压装置的弊端，在旋转机械、建筑及桥梁等领域的振动控制方面得到了广泛应用。
Sodano[1]详细地介绍了多种阻尼器，对磁制动、旋转机械涡流阻尼以及动态系统涡流的近年研究进行回顾，提出了涡流阻尼机制未来应用在太空和汽车减震与制动系统的可能性。
Bae等[2]对永磁体置于导电管内时的涡流阻尼特性进行了分析和试验研究，验证了提出的模型可以准确预测稳态阻尼力及低激励频率下的阻尼力。
Ebrahimi[3]设计开发了直线永磁执行器，可应用于汽车悬架系统。
宋伟宁等[4]以上海中心大厦为对象，对电涡流阻尼器在建筑上应用的可行性、安全性和效益性进行了分析。
汽车悬架系统磁悬浮空气减震器的研究与探索
汽车悬架系统磁悬浮空气减震器的研究与探索汽车在行驶的过程中，路面状况一直制约着车辆的安全性和舒适性，为了减小或消除路面输入引起的震动，缓冲传递给驾驶员、乘客或货物的冲击，减震器应运而生。
减震器不仅提高了汽车稳定性和舒适感，延长了汽车零部件的使用寿命，节省了燃料，还降低了汽车维修和保养的成本。
标签：汽车悬架;减震器;电磁铁1 汽车悬架系统概述及现状1.1减震器的基本原理汽车的减震器也称为“悬挂”，是由弹簧和减震器共同组成的。
减震器并不仅是用来支持车身的重量，而是用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡和吸收路面冲击的能量。
弹簧起缓和冲击的作用，将“大能量一次冲击”变为“小能量多次冲击”，而减震器就是逐步将“小能量多次冲击”减少。
减震器通过一系列结构或设备，抑制路面状况传递给车身的震动，使车辆运动收敛最合理化，从而让驾驶员远离震动带来的不舒适感，尽量减小路面状况对汽车行驶的稳定性和舒适度的影响。
1.2国内外研究现状西方国家汽车减震器技术相对来说比较发达，尤其是液压减震器技术已经相当成熟，国产汽车起步较晚、起点较低，尽管近年来发展迅速，但与国外差距依然很大，汽车减震器亦然。
我国具有广阔的汽车市场，而国产高档汽车减震器几乎全部依赖进口。
开发和研制具有自主知识产权的、高端的汽车减震器是中国汽车制造业必须要克服的难关。
现阶段国外汽车减震器的发展阶段处于充气式减震器、自适应减振器和可调减振器。
比如充气式减震器中就包括荷载感应式和位置依存式，还有电流变减震器、可调减震器、电磁流变减震器等自适应减震器，其中市场占比率较高的使双筒液压减震器，因为其发展时间较长，性能相对不错，所以得到广泛利用。
以上减震器类型都可以针对阻尼力进行无极调整和高频激振大极大提高了汽车的舒适性和稳定性，另外，在噪音降低和减震器外特性的改善等方面也有了很大的进步。
2 磁悬浮空气减震器设想2.1减震器结构设计传统的汽车减震主要通过抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击，传统减震器起到了一定的减震效果，但仍有很多不足。
车磁流变减振器阻尼特性分析与测试
（l4）
54
机
械
工
程
学
报
第 37 卷第 5 期
由流体力学连续性原理知， 流经阻尼通道的磁 得下列方程 流变液等于活塞所占的体积 V ， gV1 + gV2 + gV3 = A1 0 式中 g V1 = cr ! 2!ru（ r）
R1 r2 r1 1 r1
动的状态中， 更多的磁流变液发生剪切。
（15）
2001 年 5 月
廖昌荣等： 基于混合模式的汽车磁流 Nhomakorabea减振器阻尼特性分析与测试
55
力的大小可通过引入电流的大小来调节。 采用的分析方法是可行的， 对开发汽车磁流 （3） 变减振器具有一定的理论指导意义。
为了简化， 本文不计惯性力的作用， 并设在同一 阻尼通道内压力 p 沿轴向 z 是线性变化的， 则式 （1） 简化为下列控制方程 d " + " = "p dr r l — —阻尼通道的长度 l— （2）
!
重庆市院士基金资助项目 （ NO： 。 20000921 收 到 初 稿， 98562 ） 20001126 收到修改稿
场来控制磁流变液在阻尼通道中的流动， 从而对减 振器的阻尼力实现控制。
图1
混合工作模式的磁流变减振器工作原理
1. 活塞杆 4. 线圈 2. 阻尼通道 5. 磁流变液 3. 活塞 6. 工作缸
［2］ 由力平衡方程可得到下列控制方程
!u ! " " !p ! !l + !r + r = !z 式中 u — — —磁流变液的流动速度 — —磁流变液的切应力 "— — —径向坐标 r— — —轴向坐标 z— — —活塞运动引起的压力 p— — —磁流变液的密度 !—
汽车涡流减震器力学性能研究
汽车涡流减震器力学性能研究汽车涡流减震器是汽车减震装置的一种新型技术，它通过产生涡流来消耗机械能，从而达到减震的目的。
本文主要从力学性能角度来研究汽车涡流减震器的作用机理、影响因素以及优缺点。
一、作用机理汽车涡流减震器主要通过涡流生成装置、涡流阻尼器以及涡流能量转化装置三部分来实现减震效果。
当车辆受到冲击时，涡流生成装置会将动能转换为涡流能量，并在涡流阻尼器中通过涡流能量的相互作用来消耗机械能，从而使车辆减震。
涡流阻尼器是汽车涡流减震器的核心部件，它通过在流体中引入涡流能量的方法来吸收冲击力。
涡流阻尼器通常由一个轧耳孔管和一系列转向板组成，当液体通过轧耳孔管时，将液体压缩成高速旋转的涡流，然后在转向板中产生涡流相互作用，消耗机械能，达到减震效果。
二、影响因素1.设计参数：涡流阻尼器的设计参数会直接影响涡流的形成和涡流能量的消耗效率，其中涡流阻尼器的直径、转向板数量、孔径等参数都会对减震性能产生影响。
2.油液性能：液体的黏度、密度等性能都会影响涡流形成和相互作用的效果，因此选择合适的油液对于增强涡流减震器的减震效果很关键。
3.驾驶条件：涡流减震器的减震效果也会受到不同的驾驶条件的影响，例如路况、速度、重载等因素都会对减震效果产生影响。
三、优缺点优点：1.涡流减震器可以有效地消耗掉车辆行驶中产生的冲击能量，提高了整车的稳定性和舒适性。
2.涡流减震器可以抵消不同路况对于车辆的不同冲击能量，不需要根据不同路况另外设计减震装置。
3.涡流减震器的结构相对简单，维修起来也很方便。
缺点：1.涡流减震器在高速行驶时对于液压油的要求比较高，如果油路中存在漏油、杂质等问题会影响减震效果。
2.涡流减震器的减震效果难以精细控制，通常只能调整整个涡流减震器的参数来影响减震效果。
3.涡流减震器的成本较高，相对于传统减震器会有一定程度的成本压力。
综上所述，涡流减震器作为一种新型的汽车减震技术，具有多方面的优点，同时也需要面对其成本高、调整难度大等缺点的挑战。
车辆悬挂系统电磁阻尼器的研究
车辆悬挂系统电磁阻尼器的研究
龙振新;马国新
【期刊名称】《车辆与动力技术》
【年(卷),期】2006(000)003
【摘要】利用电磁学的原理对电磁阻尼器的工作原理进行了分析,得出其线性阻尼的特性,并与传统的液压筒式减振器的非线性阻尼采用等效法进行对比仿真分析,证明了该电磁阻尼器的减振的可行性,并对其进行了磁路设计.
【总页数】3页(P47-49)
【作者】龙振新;马国新
【作者单位】中国北方车辆研究所,北京,100072;中国北方车辆研究所,北
京,100072
【正文语种】中文
【中图分类】U463.33+5.1
【相关文献】
1.附加电磁阻尼器的悬挂结构减震模型自制及实验研究 [J], 张晶钰;董祥晨;裴星洙
2.履带车辆电磁悬挂系统研究 [J], 马国新
3.基于磁流变阻尼器的铁道车辆半主动悬挂系统的优化设计 [J], 吴海超
4.磁流变阻尼器力学特性及其在车辆悬挂系统中的应用 [J], 熊超;郑坚;吕建刚;薛德庆
5.基于磁流变阻尼器的履带车辆悬挂系统半主动控制 [J], 熊超;郑坚;吕建刚;张莉
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汽车单筒充气磁流变减振器特性的试验研究
汽车单筒充气磁流变减振器特性的试验研究汽车单筒充气磁流变减振器是一种新型的减震装置，具有性能稳定、动态性能良好等特点。
为了更好地理解该装置的特性，本文通过实验研究的方式，探究了其在不同充气压力和磁场强度下的特性。
首先，我们使用了一台测试用的单筒充气磁流变减震器测试台，该测试台能够模拟车辆行驶中的路面不平坦情况，通过测量减震器的行程、力-速度曲线等指标，观察减震器的响应。
实验中，我们采用了不同的充气压力和磁场强度进行测试。
首先在没有充气和磁场作用的情况下，测量了减震器的基本参数。
随后，我们调整充气压力和磁场强度，观察其对减振器特性的影响。
实验结果表明，单筒充气磁流变减震器具有一定的压力敏感性。
当充气压力逐渐增加时，减震器的阻尼系数也相应增大，但是在一定范围内，过高的充气压力反而会导致减震器的性能下降，因为太高的压力会导致减震器内部气压不稳定。
因此，只有选取合适的气压范围，才能取得最佳的减震效果。
同样的，当磁场强度增加时，减震器的阻尼系数也会随之增大。
但是，过高的磁场强度会导致减振器的响应时间变长，影响减震效果。
因此，磁场强度的选择也需要合理。
此外，在测试中还发现了单筒充气磁流变减震器具有较好的稳定性和动态性能。
它的阻尼特性与车速呈正相关，且具有良好的响应速度和可控性。
综上所述，单筒充气磁流变减震器作为一种新型的车用减震装置，具有明显的优势。
其特性的研究与实验能够帮助我们更好地理解其工作原理，从而为其在汽车工程中的应用提供参考。
未来，我们将继续深化其性能研究，不断优化其技术参数和应用，为汽车行业提供更好的服务。
除了在实验室中进行特性研究外，单筒充气磁流变减震器的实际应用也十分值得关注。
在汽车工程中，减震装置是很重要的安全配件之一。
它能够吸收和分散车辆行驶中的震动、颠簸和冲击，保护车辆和乘客，提高行驶稳定性和舒适性。
而单筒充气磁流变减震器作为一种新型的减震装置，其特性和优势也在逐渐得到广泛认可和应用。
汽车磁流变减振器阻尼特性理论分析与计算_邓志党
构关系可由方程式( 10) 进行描述。
= y ( H ) sng
du dr
=
0
(
du dr
+
y)
du dr
(>
y)
( 10)
式中: y
与磁场强度有关的屈服应力; 磁流变液的动力粘度。
在阻尼孔中, 磁流变液的流动分为 2 个不同的区域 , 如图 3
所示。且满足下列边界条件:
区域 1( 屈服流动: r 1 < r < r 0) :
由于磁流变液粘性阻尼作用, 根据 如图 2 所 示的活塞结 构
尺寸, 减振器的阻尼力的表达式为:
F = n dl
( 3)
式中: n d
阻尼孔的数量, 一般为 4 个; 阻尼孔的直径;
l 阻尼孔的长度。
根据汽车减振器的要求和设计原则, 减振器 的拉伸长度 一 般为 260~ 350 mm, 压缩 长度一 般为 180~ 220 mm, 缸 径不 大 于 40 mm, 最大阻尼力一般 约为 1 500 N 。文 中设计 的磁流 变 减振器结构如图 1 所示, 液压 缸内径 为 40 mm, 最大拉 伸长 度 为 320 mm, 最小压缩长度 为 220 mm。在没 有磁场 作用 下, 磁 流变液表现为牛顿流体, 其 剪应 力与剪 应变 成正比, 在 外加 磁 场作用下时, 磁流变液表现为 Bing ham 流变特性。
2r
2 0
( 9)
由式(9) 可知, 对于牛顿流体的减振器而言, 减振器的阻尼
力与阻尼孔的长度、粘度系数及活塞相 对缸体的 运动速度成 正
比, 减小阻尼孔的半径、减小活塞杆的半径均能增大阻尼力。
2. 2 Bing ham 流动模型
用于车辆悬架的磁流变减振器研究动态_刘韶庆
了磁流变 液 既 不同 于 流体 也 不 同于 固 体 的可 控 流 体特 性。基 于
B ingham 模型的减振器阻尼力表达式为
F=
3PGL (D2 4D h3
d2)2v+
3LP
(D 2 4h
d2 ) Sy sgn (v)
但该模型只能较准确地模 拟后屈服 阶段, 无法表 述磁流变 液的
全面流变特性。能够反映力与 位移的非 线性关系, 但是对于 力与速
Abs tra c :t Investigation have been done on active and sem i2active suspensions to im prove the perform ance of veh icle.
MR dampers has a ttracted attention for its low2expende r, short response tim e character istics. Work2m ode and dynam ic mode l ofMR dampers had be stud ied. The structure ofMR damper can be optim ized by research ing the distributing ru le of magnetic fie ld and flow fie ld. F arther study shou ld be done on the questions of response lag and tem pe rature. The pa ram e ter ofMR dam per and suspension shou ld be m atching as the MR dam pe r be used on suspens ion.