冲击缓冲用磁流变阻尼器的响应特性模型与实验研究
2018-03-28李赵春周冰倩南京林业大学机械电子工程学院南京0037南京理工大学机械工程学院南京0094
振动与冲击 2018年5期
关键词:实验
李赵春, 顾 权, 周冰倩, 王 炅(. 南京林业大学 机械电子工程学院, 南京 0037; . 南京理工大学 机械工程学院, 南京 0094)
传统的冲击缓冲系统以被动的阻尼装置为主要部件,它的缺点是结构参数固定,无法根据冲击载荷的变化自动调节。磁流变阻尼器[1]由于其具有输出阻尼力连续可调、提供阻尼力大且可调范围宽、能耗低、动态范围宽等优良特性,引起了冲击缓冲控制领域的广泛关注[2-5],以磁流变阻尼器为核心的智能型抗冲击缓冲系统为解决传统的冲击问题提供了新的解决途径。
磁流变阻尼器的响应特性决定着它能否胜任冲击缓冲装置对快速性的要求。磁流变阻尼器的响应特性主要由以下几方面决定:① 电磁回路对控制电压的响应;② 磁场的建立时间;③ 剪切屈服应力对磁场的响应。此外,机械结构的柔性对响应特性也有一定影响。然而,目前对磁流变阻尼器响应特性的描述并无统一的模型。
Zhu[6]对圆盘型磁流变阻尼器的阶跃电流响应进行了测试,得到了阻尼器总的响应时间在80~400 ms范围内,其大小与磁流变液体的性质以及圆盘旋转速率有关。Zheng等[7]对冲击载荷下的磁流变阻尼器的时滞进行了补偿研究,分析和仿真结果表明磁流变阻尼器线圈的等效电阻和电感以及外接测量电阻直接影响阶跃响应时间常数,经过控制器补偿后的响应时间约为5 ms。Sahin等[8]对最大压力为200 psi(磅/平方英寸)的环形磁流变阀和径向磁流变阀的响应时间进行了测量,以上升阶跃信号和下降阶跃电流信号作为输入,测试得到磁场的响应时间。……
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