火炮磁流变阻尼器试验分析与动态模型
2012-09-15李赵春
振动与冲击 2012年1期
关键词:模型
李赵春,王 炅
(1.南京理工大学 机械工程学院,南京 210094;2.南京林业大学 机械电子工程学院,南京 210037)
磁流变阻尼器(Magneto-rheological damper,MRD)因为具有阻尼力可调、响应快速,输出阻力大等优点,目前正广泛应用于建筑、桥梁、车辆和机械等领域[1-3]。武器系统的反后坐装置及后坐运动规律影响武器的射击精度和毁伤率,把磁流变减振技术应用于武器系统的反后坐装置以减小振动,是具有应用价值的研究方向。目前,国内外已经开始研究将MRD应用武器系统的减振,如Ahmadian等人研究的磁流变阻尼器应用在中到大口径的枪械系统,研制了用于控制50口径步枪后坐规律的磁流变阻尼器,研究结果表明,使用磁流变液进行后坐主动控制可减小后坐质量、减小后坐力、提高射击精度和系统稳定性[4];南京理工大学设计了用于冲击试验台架的长行程磁流变阻尼器,并通过台架模拟试验的方法分析了磁流变阻尼器的动态特性[5-6]。
相对于传统的反后坐装置,磁流变反后坐装置的最大的优点是可以实现半主动控制,而半主动控制的效果很大程度上依赖于MRD动力学模型的优劣。由于MRD的动力学性能受到外加磁场、所受载荷的特点等因素的影响,呈现出强非线性,目前还没有一致公认的磁流变阻尼器的力学模型。国内外学者研究较多的磁流变阻尼器模型主要有Bingham模型以及考虑剪切稀化的 Herschel-Bulkey模型,Bouc-Wen及其现象模型,修正的Dahl模型以及Sigmoid模型[7-8]等。而这些模型绝大多数都是应用在低速载荷条件下,火炮的后坐过程在高速高冲击条件下因其载荷与低速条件差别很大,其动力学模型也不同。……
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