發(fā)布時(shí)間：2017-06-08 19:16

  本文關(guān)鍵詞：磁流變阻尼器多場(chǎng)耦合分析及動(dòng)態(tài)特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：磁流變液是一種具有特殊流變特性的智能材料,能在磁場(chǎng)的作用下由流體瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w,且流變過(guò)程可逆。由于其剪切屈服強(qiáng)度可通過(guò)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度加以控制,因此,利用磁流變液介質(zhì)研制得到的半主動(dòng)磁流變阻尼器在振動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢(shì)。磁流變阻尼器的磁流變液、結(jié)構(gòu)件、電磁場(chǎng)等相互耦合作用,使其動(dòng)態(tài)特性呈強(qiáng)非線性,要得到良好的振動(dòng)控制效果,應(yīng)對(duì)其多場(chǎng)耦合機(jī)理進(jìn)行深入分析,得到更為準(zhǔn)確的動(dòng)力學(xué)模型。本文通過(guò)對(duì)美國(guó)Lord公司生產(chǎn)的磁流變阻尼器進(jìn)行力學(xué)建模、多場(chǎng)耦合仿真及動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析,研究了磁流變阻尼器動(dòng)態(tài)特性及其影響因素,為應(yīng)用于管路半主動(dòng)控制的磁流變減振器設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。本文的主要研究工作為:(1)磁流變阻尼器力學(xué)模型評(píng)估能力分析建立磁流變阻尼器偽靜力學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型,并對(duì)其參數(shù)進(jìn)行辨識(shí),得到環(huán)形通道模型、Bingham模型及Bingham-多項(xiàng)式模型對(duì)磁流變阻尼器動(dòng)態(tài)性能的評(píng)估能力。(2)磁流變阻尼器多場(chǎng)耦合仿真以ADINA有限元軟件為仿真平臺(tái),建立磁流變阻尼器流場(chǎng)、結(jié)構(gòu)場(chǎng)和電磁場(chǎng)多場(chǎng)耦合仿真模型,并進(jìn)行分析,得到磁流變阻尼器的阻尼特性,為研究其動(dòng)態(tài)特性奠定基礎(chǔ)。(3)磁流變阻尼器動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析建立磁流變阻尼器動(dòng)態(tài)響應(yīng)模型,分析磁流變液參數(shù)和電磁回路參數(shù)對(duì)其動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響。通過(guò)分析磁流變阻尼器內(nèi)部磁路結(jié)構(gòu),計(jì)算電磁回路響應(yīng)時(shí)間。對(duì)電磁回路的渦流和磁滯損耗建立計(jì)算模型,分析其影響因素,為磁流變阻尼器的磁路設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。(4)實(shí)驗(yàn)測(cè)試磁流變阻尼器的動(dòng)態(tài)特性使用d SPACE仿真控制平臺(tái)完成實(shí)驗(yàn)并用Butterworth濾波器濾波,得到磁流變阻尼器的動(dòng)態(tài)特性曲線,并將偽靜力學(xué)模型曲線和ADINA仿真曲線與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證靜力學(xué)模型和多場(chǎng)耦合仿真模型的準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：磁流變阻尼器 參數(shù)辨識(shí) 多場(chǎng)耦合 動(dòng)態(tài)特性 半主動(dòng)振動(dòng)控制
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB535.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義11-14
• 1.1.1 課題來(lái)源11
• 1.1.2 研究背景11-13
• 1.1.3 研究目的和意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 磁流變液材料14-16
• 1.2.2 磁流變技術(shù)應(yīng)用16-17
• 1.2.3 磁流變阻尼器多場(chǎng)耦合分析17
• 1.2.4 磁流變阻尼器動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析17-18
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 磁流變阻尼器力學(xué)模型建立及參數(shù)辨識(shí)20-41
• 2.1 引言20
• 2.2 磁流變阻尼器的工作模式20-21
• 2.3 磁流變阻尼器的偽靜力學(xué)建模21-30
• 2.3.1 磁流變液的本構(gòu)模型21-22
• 2.3.2 磁流變阻尼器的準(zhǔn)靜態(tài)對(duì)稱模型22-28
• 2.3.3 準(zhǔn)靜態(tài)對(duì)稱模型的仿真分析28-30
• 2.4 磁流變阻尼器動(dòng)力學(xué)模型建立30-39
• 2.4.1 動(dòng)力學(xué)參數(shù)模型建立31-34
• 2.4.2 非參數(shù)動(dòng)力學(xué)模型的建立34-39
• 2.5 本章小結(jié)39-41
• 第3章 磁流變阻尼器的多場(chǎng)耦合效應(yīng)及其仿真41-54
• 3.1 引言41
• 3.2 磁流變阻尼器多場(chǎng)耦合的數(shù)學(xué)模型41-45
• 3.2.1 流固耦合的有限元模型41-43
• 3.2.2 電磁模塊的有限元模型43-45
• 3.3 含磁場(chǎng)的多場(chǎng)耦合仿真分析45-53
• 3.3.1 多場(chǎng)耦合模型的建立46-49
• 3.3.2 活塞結(jié)構(gòu)體的仿真分析49-50
• 3.3.3 磁流變流體的仿真分析50-51
• 3.3.4 磁流變阻尼器內(nèi)部磁場(chǎng)分布51-52
• 3.3.5 磁流變阻尼器輸出阻尼力分析52-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第4章 磁流變阻尼器動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析54-67
• 4.1 引言54
• 4.2 磁流變液響應(yīng)時(shí)間54-57
• 4.2.1 Bingham流體穩(wěn)定流動(dòng)分析54-55
• 4.2.2 躍變條件下的流體流動(dòng)分析55-57
• 4.3 電磁回路響應(yīng)時(shí)間57-66
• 4.3.1 電磁回路響應(yīng)時(shí)間分析57-60
• 4.3.2 能量損耗對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響60-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第5章 實(shí)驗(yàn)研究67-83
• 5.1 引言67
• 5.2 磁流變阻尼器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建67-73
• 5.2.1 性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)原理67-69
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)硬件組成69-70
• 5.2.3 測(cè)試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟硬件組成70
• 5.2.4 濾波處理70-73
• 5.3 磁流變阻尼器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)方案73-78
• 5.3.1 伺服閥控缸的位置控制73-75
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)方案75-76
• 5.3.3 數(shù)據(jù)采集76-78
• 5.4 磁流變阻尼器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)研究78-82
• 5.4.1 控制電流對(duì)磁流變阻尼器動(dòng)態(tài)性能的影響78-79
• 5.4.2 振動(dòng)頻率對(duì)磁流變阻尼器動(dòng)態(tài)性能的影響79-80
• 5.4.3 振動(dòng)幅值對(duì)磁流變阻尼器動(dòng)態(tài)性能的影響80-81
• 5.4.4 理論和仿真模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析81-82
• 5.5 本章小結(jié)82-83
• 結(jié)論83-84
• 參考文獻(xiàn)84-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果90-91
• 致謝91

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