隨著汽車工業(yè)的發(fā)展以及能源和環(huán)境危機(jī)的加重,電動(dòng)汽車將成為汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的趨勢。與此同時(shí),人們對汽車乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性的需求提出更高的要求。懸架系統(tǒng)作為汽車的重要組成部分,其性能的優(yōu)劣會(huì)對汽車的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。其中,磁流變半主動(dòng)懸架因其具有響應(yīng)速度快、能耗少等優(yōu)點(diǎn)成為汽車研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。但傳統(tǒng)磁流變阻尼器存在故障安全和磁流變液靜置沉降等問題,一定程度上阻礙了磁流變阻尼器的普及應(yīng)用。為此,在傳統(tǒng)磁流變阻尼器中加入永磁環(huán),設(shè)計(jì)新型內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器,并為半主動(dòng)懸架設(shè)計(jì)控制效果優(yōu)良的控制算法,從而提高懸架系統(tǒng)的減振效果。同時(shí),由于電動(dòng)汽車存在著續(xù)駛里程短的問題,因此,如何節(jié)能成為電動(dòng)汽車研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。能量回收作為節(jié)能的重要手段,饋能型懸架也就隨之誕生。為此,本文將為內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器設(shè)計(jì)饋能裝置,實(shí)現(xiàn)將汽車垂直振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池組中供驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用,提高電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。具體的研究內(nèi)容和相關(guān)工作如下:(1)在傳統(tǒng)磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,結(jié)合常用饋能型阻尼器結(jié)構(gòu)方案,設(shè)計(jì)出饋能型內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器,在一定程度上緩解了傳統(tǒng)磁流變阻尼器存在的故障安全和磁流變液靜置沉降的問題且達(dá)到能量回收的目的。(2)以電磁學(xué)理論為指導(dǎo),建立阻尼通道內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)學(xué)模型,結(jié)合Bingham流體本構(gòu)模型,推導(dǎo)了內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器力學(xué)模型;通過對滾珠絲杠的動(dòng)力學(xué)分析,構(gòu)建了饋能裝置的力學(xué)模型;最終完成饋能型內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器力學(xué)模型。(3)依據(jù)汽車動(dòng)力學(xué)理論,運(yùn)用Matlab/Simulink仿真軟件建立二自由度1/4車體懸架仿真模型,同時(shí),根據(jù)該型阻尼器結(jié)構(gòu)特征,建立能量回收仿真模型。(4)根據(jù)上述建立的懸架仿真模型和能量回收仿真模型,在滑�？刂评碚摵凸墐�(yōu)化算法理論的指導(dǎo)下,針對半主動(dòng)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)了控制效果優(yōu)良的控制算法,并通過仿真分析驗(yàn)證了算法的有效性。以多種工況下的輸入信號作為路面輸入進(jìn)行仿真建模,并將該控制算法仿真結(jié)果與其他控制算法進(jìn)行對比,表明了所設(shè)計(jì)的控制算法相對于其他控制算法能有效提高懸架的減振效果。同時(shí)還將進(jìn)行饋能仿真實(shí)驗(yàn),考察饋能型阻尼器能量回收效率。(5)為檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的饋能型內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器是否能夠滿足汽車懸架的使用要求,結(jié)合饋能型內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)特征,完成試驗(yàn)平臺的搭建,并在不同的輸入激振信號下,對阻尼器開展示功試驗(yàn),并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較,以檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的阻尼器能否滿足工作需求。同時(shí),在空載和負(fù)載兩種條件下進(jìn)行能量回收試驗(yàn),以檢驗(yàn)饋能型阻尼器能量回收效率。
【學(xué)位單位】：安徽工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.72;U463.33
【部分圖文】：

(a) 活塞頭 (b) 永磁環(huán) (c) 缸筒 (d) 上活塞桿 (e) 下活塞桿圖 2-13 阻尼器零件圖(a) 發(fā)電機(jī) (b) 滾珠絲杠圖 2-14 饋能裝置零件圖2.2.4 內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器磁場有限元分析由內(nèi)置永磁環(huán)式磁流變阻尼器工作原理可知，其主要通過改變阻尼通道內(nèi)磁場強(qiáng)度的大小來實(shí)現(xiàn)阻尼力的調(diào)節(jié)。因此，上述阻尼器設(shè)計(jì)能否使阻尼通道內(nèi)有足夠的磁場強(qiáng)度以保證其正常工作仍需檢驗(yàn)。所以，本文將運(yùn)用 ANSYS 軟件對

(a) 發(fā)電機(jī) (b) 滾珠絲杠圖 2-14 饋能裝置零件圖磁流變阻尼器磁場有限元分析磁流變阻尼器工作原理可知，其主要通過改阻尼力的調(diào)節(jié)。因此，上述阻尼器設(shè)計(jì)能否證其正常工作仍需檢驗(yàn)。所以，本文將運(yùn)用磁路有限元分析。具體分析步驟如下：模型是進(jìn)行 ANSYS 有限元分析的第一步，只建立 1/2 阻尼器有限元模型，如圖 2-15 所

機(jī) (b) 滾圖 2-14 饋能裝置零件圖器磁場有限元分析器工作原理可知，其節(jié)。因此，上述阻尼作仍需檢驗(yàn)。所以，分析。具體分析步驟 ANSYS 有限元分析 阻尼器有限元模型，

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本文編號：2820533