一種磁流變半主動(dòng)慣容器的設(shè)計(jì)、建模與實(shí)驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間:2023-08-10 18:49
慣容器(Inerter)是根據(jù)第二類機(jī)電相似理論提出的一種兩端可移動(dòng)的質(zhì)量元件,其產(chǎn)生的力與其兩端的相對(duì)加速度成正比,并且與電路中的電容完全對(duì)應(yīng)。相較于傳統(tǒng)的質(zhì)量元件,在產(chǎn)生相同的作用力時(shí),慣容器具有更小的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)尺寸。慣容器的提出豐富了振動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計(jì)思路,推動(dòng)了機(jī)械網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展;凇皯T容-彈簧-阻尼”(Inerter-Spring-Damper,ISD)的新型車輛ISD懸架系統(tǒng)更是得到了廣泛的研究。針對(duì)傳統(tǒng)慣容器的慣容系數(shù)不可調(diào)、隔振性能有限的問題,本文提出了一種基于智能材料磁流變(Magnetorheological,MR)液的半主動(dòng)慣容器原理與結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了慣容系數(shù)的調(diào)節(jié)。提出的磁流變半主動(dòng)慣容器由飛輪、飛輪外殼、滾珠絲桿、連接套筒、推力軸承、上下端蓋、勵(lì)磁線圈以及磁流變液組成。工作于純剪切模式下的磁流變液充滿于磁流變半主動(dòng)慣容器的飛輪室之中,通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈中的勵(lì)磁電流來改變磁流變半主動(dòng)慣容器的力學(xué)輸出特性,從而實(shí)現(xiàn)慣容系數(shù)的調(diào)節(jié)。建立了磁流變半主動(dòng)慣容器的數(shù)學(xué)模型,分析并驗(yàn)證了磁流變半主動(dòng)慣容器的磁路特性。對(duì)磁流變半主動(dòng)慣容器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,并將理論結(jié)果與測(cè)...
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 慣容器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 慣容器的國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 慣容器的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容
第二章 磁流變半主動(dòng)慣容器的設(shè)計(jì)思路
2.1 引言
2.2 慣容器的理論模型
2.3 被動(dòng)式慣容器的結(jié)構(gòu)形式
2.3.1 齒輪齒條式
2.3.2 滾珠絲桿式
2.3.3 液壓馬達(dá)式
2.3.4 流體式
2.4 可調(diào)式慣容器的結(jié)構(gòu)形式
2.4.1 機(jī)械式
2.4.2 機(jī)電式
2.4.3 分級(jí)可調(diào)流體式
2.5 磁流變半主動(dòng)慣容器
2.6 小結(jié)
第三章 半主動(dòng)慣容器的結(jié)構(gòu)原理與建模仿真
3.1 引言
3.2 半主動(dòng)慣容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與原理
3.2.1 磁流變半主動(dòng)慣容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.2 磁流變半主動(dòng)慣容器的工作原理
3.3 磁流變半主動(dòng)慣容器的數(shù)學(xué)模型
3.3.1 力學(xué)模型
3.3.2 等效慣容系數(shù)
3.4 磁路原理的仿真與驗(yàn)證
3.4.1 電磁場(chǎng)分析簡(jiǎn)介
3.4.2 磁路仿真與驗(yàn)證
3.5 小結(jié)
第四章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)方案
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)介紹
4.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試方案
4.4 小結(jié)
第五章 磁流變半主動(dòng)慣容器的性能測(cè)試及結(jié)果分析
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與結(jié)果分析
5.2.1 力學(xué)輸出特性
5.2.2 非線性因素分析
5.2.3 非線性建模與驗(yàn)證
5.2.4 等效慣容系數(shù)的調(diào)節(jié)仿真
5.3 等效慣容系數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)
5.3.1 補(bǔ)償器的建立
5.3.2 等效慣容系數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)仿真
5.4 固有摩擦力的影響分析
5.5 小結(jié)
第六章 基于半主動(dòng)慣容器的1/4車輛懸架
6.1 引言
6.2 基于半主動(dòng)慣容器的懸架建模與仿真
6.2.1 動(dòng)力學(xué)模型的建立
6.2.2 仿真結(jié)果與分析
6.3 基于半主動(dòng)慣容器與半主動(dòng)阻尼器的懸架建摸與仿真
6.3.1 動(dòng)力學(xué)模型的建立
6.3.2 仿真結(jié)果與分析
6.4 基于MATLAB/SimMechanics的懸架虛擬實(shí)驗(yàn)
6.5 小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 工作總結(jié)及創(chuàng)新點(diǎn)
7.2 后續(xù)工作與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
本文編號(hào):3841031
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 慣容器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 慣容器的國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 慣容器的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容
第二章 磁流變半主動(dòng)慣容器的設(shè)計(jì)思路
2.1 引言
2.2 慣容器的理論模型
2.3 被動(dòng)式慣容器的結(jié)構(gòu)形式
2.3.1 齒輪齒條式
2.3.2 滾珠絲桿式
2.3.3 液壓馬達(dá)式
2.3.4 流體式
2.4 可調(diào)式慣容器的結(jié)構(gòu)形式
2.4.1 機(jī)械式
2.4.2 機(jī)電式
2.4.3 分級(jí)可調(diào)流體式
2.5 磁流變半主動(dòng)慣容器
2.6 小結(jié)
第三章 半主動(dòng)慣容器的結(jié)構(gòu)原理與建模仿真
3.1 引言
3.2 半主動(dòng)慣容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與原理
3.2.1 磁流變半主動(dòng)慣容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.2 磁流變半主動(dòng)慣容器的工作原理
3.3 磁流變半主動(dòng)慣容器的數(shù)學(xué)模型
3.3.1 力學(xué)模型
3.3.2 等效慣容系數(shù)
3.4 磁路原理的仿真與驗(yàn)證
3.4.1 電磁場(chǎng)分析簡(jiǎn)介
3.4.2 磁路仿真與驗(yàn)證
3.5 小結(jié)
第四章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)方案
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)介紹
4.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試方案
4.4 小結(jié)
第五章 磁流變半主動(dòng)慣容器的性能測(cè)試及結(jié)果分析
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與結(jié)果分析
5.2.1 力學(xué)輸出特性
5.2.2 非線性因素分析
5.2.3 非線性建模與驗(yàn)證
5.2.4 等效慣容系數(shù)的調(diào)節(jié)仿真
5.3 等效慣容系數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)
5.3.1 補(bǔ)償器的建立
5.3.2 等效慣容系數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)仿真
5.4 固有摩擦力的影響分析
5.5 小結(jié)
第六章 基于半主動(dòng)慣容器的1/4車輛懸架
6.1 引言
6.2 基于半主動(dòng)慣容器的懸架建模與仿真
6.2.1 動(dòng)力學(xué)模型的建立
6.2.2 仿真結(jié)果與分析
6.3 基于半主動(dòng)慣容器與半主動(dòng)阻尼器的懸架建摸與仿真
6.3.1 動(dòng)力學(xué)模型的建立
6.3.2 仿真結(jié)果與分析
6.4 基于MATLAB/SimMechanics的懸架虛擬實(shí)驗(yàn)
6.5 小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 工作總結(jié)及創(chuàng)新點(diǎn)
7.2 后續(xù)工作與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
本文編號(hào):3841031
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