位移差动自感式磁流变阻尼器自感应性能及动力特性实验研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文位移差动自感式磁流变阻尼器自感应性能及动力特性实验研究学位申请人：周维学科专业：机械电子工程指导教师：胡国良教授答辩日期：学院机电工程学院专业机械电子工程学号20120308020206论文题目位移差动自感式磁流变阻尼器自感应性能及动力特性实验研究独创性声明本人郑重

2、声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________摘要位移差动自感式磁流变阻尼器自感应性能及动力特性实验研究摘要磁流变液作为一种半主动智能材料，液体流动性及剪切屈服强度随外加磁场强度而变化，具有响应速度快、耗能

3、低、连续可逆等特点。目前，国内外研究者以磁流变液为工作介质，设计出相应的磁流变阻尼器(MagnetorheologicalDamper简称MRD)、磁流变阀及磁流变离合器等，其中MRD的研究及应用更为广泛。传统的MRD研究主要集中于阻尼器的力学性能分析，而在半主动控制系统中应用MRD时，需要借助于阻尼器的位移或者速度信号作为控制信号源。因此常采用外接传感器的方式，采集阻尼器的位移或速度信号，在满足阻尼器控制要求的同时，增加了整个控制系统的复杂性，降低了系统稳定性。本文以剪切阀式磁流变阻尼器为原型，依据差动位移自传感原理，对传统MRD

4、结构进行集成创新，设计出一种位移差动自传感磁流变阻尼器(DisplacementDifferentialSelf-inducedMagnetorheologicalDamper简称DDSMRD)。在满足阻尼力随外加电流连续可调性能同时，还可以获得阻尼器相对位移信号，达到阻尼可控与位移自传感的功能集成。论文主要研究内容如下：1.提出了DDSMRD的结构模型，并建立相对应的力学模型，分析了差动位移感应原理中感应电动势与位移关系。详细叙述了DDSMRD结构中各构件设计计算过程，依据所确定的结构参数，对阻尼器磁路中磁阻计算分析。2.利用AN

5、SYS对DDSMRD静态磁场进行了仿真分析，获得了不同电流下阻尼有效长度处平均磁感应强度与电流关系曲线；通过耦合场仿真分析了阻尼器在不同激励幅值及不同位置点的谐波磁场，获得相应的感应电动势幅值。利用阻尼器的力学模型及静态磁场仿真数据，通过Matlab/Simulink对阻尼器的动力特性进行了仿真分析。3.利用LabVIEW设计出DDSMRD位移信号采集控制界面，并结合相关实验设备设计出阻尼器位移信号采集系统。通过阻尼器的静态拉伸实验，分析了阻尼器的静态感应性能，同时验证了位移信号系统的实用性。4.设计出DDSMRD活塞头激励信号发生

6、电路，搭建了阻尼器实验测试系统，并对阻尼器的自感应特性及动力特性进行了相关实验分析研究。关键词：位移差动自感式，磁流变阻尼器，差动位移自感应原理，自感应特性，动力特性IAbstractSelf-inducedperformanceanddynamiccharacteristicsexperimentresearchofdisplacementdifferentialself-inducedmagnetorheologicaldamperABSTRACTMagnetorheologicalfluidisakindofsemi-acti

7、veintelligencematerial,itsliquidmobilityandshearyieldstrengthchangeswiththestrengthofmagneticfieldandhascharacteristicssuchasfastresponsespeed,lowenergyconsumption,continuousreversible.Atpresent,thedomesticandforeignresearchersdesignedthecorrespondingMRD,MRvalveandMRcl

8、utchontheworkingmediumofMRF,theresearchandapplicationofMRDwasmorewidely.ResearchoftraditionalMRDfocusedonmechanicalpr