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汽车磁流变阻尼器动态响应特性的研究
| 论文题名： | 汽车磁流变阻尼器动态响应特性的研究 |
| 关键词： | 磁流变液;汽车磁流变阻尼器;动态响应时间;电流驱动器 |
| 摘要： | 磁流变阻尼器由于可控性好、动态范围宽、响应速度快、功耗低、结构相对简单，已成为目前汽车半主动悬架系统中的研究热点。作为汽车磁流变半主动悬架系统中的关键装置，磁流变阻尼器的性能指标除了阻尼力大小和动态可调范围外，动态响应时间是其另一个非常重要的性能参数。动态响应时间直接决定着磁流变阻尼器的控制周期、应用范围和使用效果。因此，本文对汽车磁流变阻尼器的动态响应特性进行了研究，具体工作包括以下几个方面： (1) 概括了磁流变液的特性及其工程应用，阐述了磁流变阻尼器动态响应特性研究的意义，综述了磁流变阻尼器动态响应特性的研究现状，针对目前磁流变阻尼器动态响应特性研究中存在的问题，提出了本文将要开展的主要工作。 (2) 根据磁流变阻尼器的混合工作模式，应用流体力学理论，分别利用Newton流体和Bingham流体的本构方程，推导了基于平板模型和环形通道模型的流变学方程，得到阻尼力的计算方法，确定了阻尼力与励磁电流和活塞速度的理论关系。这些理论分析为磁流变阻尼器动态响应特性的理论研究、动态响应特性测试方法的提出和测试系统的开发奠定了理论基础。在阻尼力理论分析的基础上，通过分析平行平板间磁流变液流变后的非稳态过程，建立了磁流变阻尼器动态响应时间的计算模型。理论分析了在电流源的作用下，阻尼器电磁线圈的连接方式（并联或串联）对磁流变阻尼器动态响应特性的影响。 (3) 根据阻尼力与励磁电流和活塞速度的理论关系及阻尼器实际运行的条件，提出了动态响应特性的测试方法，开发了相应的测试系统，研制了测试系统所需的一些重要部件，如基于PWM（脉宽调制）开关方式的电流驱动器，并对电流驱动器的输出特性和动态响应特性进行了理论分析和试验测试。 (4) 根据实测的阻尼力时间曲线确定了响应时间的求取方法，利用所设计的测试系统和动态响应时间的求取方法，对重庆大学智能结构研究中心所设计的汽车磁流变阻尼器进行了试验研究，并对试验现象和结果进行了分析。试验研究内容包括：线圈连接方式与动态响应特性的关系，阶跃电流幅值与动态响应特性的关系，活塞速度与动态响应特性的关系，阻尼器运行温度与动态响应特性的关系。 |
| 作者： | 陈爱军 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 黄尚廉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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