磁流變液（Magnetorheological fluids,MRF）屬于一種場效應智能材料,在外部磁場作用下MRF展現(xiàn)出可調節(jié)的流變特性,并在宏觀上顯示為可控流體粘性�；谶@一力學特性,MRF半主動作動器在結構振動保護（MRF作動器、MRF懸置）、液壓動力傳動（MRF離合器、MRF制動器）、拋光技術（MRF拋光技術）以及醫(yī)療設備（MRF假肢、MRF觸覺作動器）等領域有著廣泛的研究和應用。然而,相對于快速發(fā)展的工程應用研究,MRF工作機理及力學特性的基本研究還不夠完善,一方面,對于MRF自身力學特性的研究（尤其是擠壓模式下MRF力學特性研究）以及MRF微觀結構演變過程的理解還不夠透徹;另一方面,MRF自身的非線性特性以及與作動器結構特征耦合使得MRF作動器表現(xiàn)出典型的磁滯行為,而精確數(shù)學模型的缺乏將大大降低系統(tǒng)的控制效果。因此,基于試驗現(xiàn)象深入探究MRF工作機理、建立精確表征MRF作動器磁滯特性的數(shù)學模型對于認知MRF力學行為、擴展MRF應用范圍以及實現(xiàn)系統(tǒng)有效控制都具有必要的學術研究意義和工程應用價值。針對上述問題,以擠壓模式下MRF力學特性為研究對象,本文設計一套液壓腔體積恒定的M... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：163 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 MRF及其應用
        1.2.1 MR效應及MRF
        1.2.2 MRF工程應用
    1.3 MRF擠壓力學特性研究
        1.3.1 擠壓力學特性試驗研究
        1.3.2 擠壓力學特性理論探究
    1.4 MRF作動器磁滯特性研究
        1.4.1 MRF作動器磁滯現(xiàn)象及磁滯定義
        1.4.2 MRF作動器磁滯特性建模
        1.4.3 MRF作動器磁滯逆模型
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
2 高頻簡諧激勵下MRF力學行為
    2.1 引言
    2.2 MRF擠壓力學特性測試系統(tǒng)
        2.2.1 MRF系統(tǒng)測試原理與結構
        2.2.2 MRF擠壓結構磁路特性
    2.3 高頻簡諧激勵下MRF力學特性試驗測試
        2.3.1 試驗測試工況
        2.3.2 試驗測試結果
    2.4 高頻簡諧激勵下MRF力學特性理論分析
        2.4.1 Bingham流體均勻介質假設
        2.4.2 MRF擠壓力學理論建模
    2.5 試驗結果對比分析
    2.6 小結
3 MRF擠壓力學行為速度相關性
    3.1 引言
    3.2 MRF力學行為激勵速度相關性測試
        3.2.1 試驗測試工況
        3.2.2 試驗測試結果
    3.3 MRF力學特性速度相關性理論分析
        3.3.1 基于磁偶極子理論的鐵磁顆粒間磁相互作用
        3.3.2 基于Darcy滲透理論的鐵磁顆粒與均勻載液間液壓相互作用
    3.4 模型仿真與分析
    3.5 小結
4 MRF作動器磁滯特性建模
    4.1 引言
    4.2 MRF作動器磁滯行為
        4.2.1 磁滯特性定義
        4.2.2 磁滯行為變化趨勢
    4.3 MRF作動器磁滯特性建模
        4.3.1 Spencer現(xiàn)象模型
        4.3.2 變結構現(xiàn)象模型
    4.4 基于遺傳算法的參數(shù)辨識
    4.5 模型驗證與分析
        4.5.1 模型擬合磁滯特性曲線能力
        4.5.2 模型表征MRF磁滯機制能力
    4.6 小結
5 廣義磁滯特性建模
    5.1 引言
    5.2 特殊類Duhem模型特性分析
        5.2.1 特殊類Duhem模型定義
        5.2.2 特殊類Duhem模型廣義特性
    5.3 廣義磁滯建模方法
        5.3.1 RC電路中磁滯現(xiàn)象
        5.3.2 廣義磁滯建模工作原理
    5.4 廣義磁滯逆模型
        5.4.1 磁滯逆模型推導
        5.4.2 基于磁滯逆模型跟蹤控制
    5.5 廣義磁滯建模方法在MRF作動器磁滯特性建模中應用
    5.6 小結
6 MRF在車輛懸置系統(tǒng)中應用
    6.1 引言
    6.2 MRF懸置結構設計與工作原理
    6.3 MRF懸置力學特性測試
        6.3.1 懸置零場狀態(tài)力學特性
        6.3.2 懸置可控耗能特性
        6.3.3 懸置可控動剛度
    6.4 MRF懸置可控阻尼力磁滯特性建模
        6.4.1 可控阻尼力磁滯建模
        6.4.2 模型驗證
    6.5 MRF阻尼力跟蹤控制
    6.6 小結
7 總結與展望
    7.1 本文的主要研究工作及創(chuàng)新點
    7.2 研究工作展望
參考文獻
攻讀博士學位期間的學術活動及成果情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]靜磁場下磁流變液微結構形態(tài)穩(wěn)定性分析[J]. 易成建,彭向和,李海濤.  功能材料. 2008(12)
[2]足尺磁流變阻尼器的建模及動態(tài)特性[J]. 楊廣強,B.F SpencerJr,J.D.Carlson,M.K. Sain.  地震工程與工程振動. 2001(S1)

博士論文
[1]集群磁流變效應拋光墊特性及其加工機理研究[D]. 白振偉.廣東工業(yè)大學 2014
[2]基于微結構的磁流變液力學性能研究[D]. 趙春偉.重慶大學 2014
[3]基于磁流變減振器的汽車半主動懸架設計與控制研究[D]. 陳杰平.合肥工業(yè)大學 2010
[4]半主動座椅懸架控制理論與實驗研究[D]. 張志勇.湖南大學 2008
[5]汽車磁流變半主動懸架控制系統(tǒng)研究[D]. 余淼.重慶大學 2003



本文編號：3433186