考虑壁面滑移的磁流变胶泥缓冲器设计理论与落锤冲击试验
2021-04-28杜新新简晓春付本元刘纯志廖昌荣
振动与冲击 2021年8期
杜新新, 甘 斌, 简晓春, 付本元, 刘纯志, 廖昌荣
(1. 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044; 2. 重庆交通大学 交通运输学院,重庆 400074; 3. 中国核动力研究设计院设计所,成都 610014)
基于磁流变材料的可控流变特性,磁流变缓冲器具有阻尼力可控、自适应性强、动态范围宽、响应速度快、能耗低等优点,已成功应用于汽车座椅、汽车悬架、建筑桥梁等低速缓冲领域[1-5]。在碰撞冲击领域的研究应用,尽管在飞机起落架[6-8],火炮反后坐装置[9-10]、汽车冲击碰撞缓冲[11-12]等方面开展了诸多研究,但因碰撞冲击力学行为十分复杂,尚有许多问题需要解决。
冲击作用下磁流变缓冲器力学特性的准确描述与预测,对磁流变缓冲器的设计、优化、应用具有极重要的意义。目前,对磁流变缓冲器冲击力学特性的描述,大多基于Herschel-Bulkely模型(H-B模型),根据缓冲器的结构特点,在考虑通道阻尼力的情况下,增加局部损失[13]、表观滑移[14]、壁面滑移[15]等因素。理论与试验研究表明,局部损失对预测磁流变缓冲器的碰撞行为影响显著,但表观滑移和壁面滑移的影响也不容忽视,且影响更为复杂。表观滑移受磁流变材料的影响更大,滑移系数对壁面滑移的影响更明显。董小闵等[16]以修正的Bingham塑性模型进行研究,并取得了高速冲击下磁流变缓冲器力学特性的预测效果。
冲击作用下,局部损失、壁面滑移、表观滑移等因素对阻尼力均有一定程度的影响,然而现有的研究对上述几种因素考虑较少,或仅考虑了其中一种。……
登录APP查看全文
