军车磁流变半主动悬挂关键部件研制概述-论文.pdf

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1、2014年第3期车辆与动力技术总第135期Vehicle＆PowerTechnology文章编号：1009—4687(2014)03—0058一O7军车磁流变半主动悬挂关键部件研制概述冯占宗，张进秋，刘峻岩(1．中国北方车辆研究所，北京100072；2装甲兵工程学院装备试用与培训大队，北京100072)摘要：概述了军车磁流变半主动悬挂关键部件研制现状，着重介绍了最新设计的具有盘形径向节流阀结构的磁流变减振器及其控制系统．经台架及随机道路试验表明：该磁流变减振器输出力大；磁流变半主动悬架能明显抑制车身的低频共振峰值，能满足军车半主动振动控制需要．关键

2、词：车辆工程；磁流变减振器；半主动悬架；动力学特性中图分类号：TJ810．332文献标识码：AOverviewaboutMRSemi-ActiveSuspensionSystemsforMilitaryVehiclesFENGZhan．zong，ZHANGJin—qiu，LIUJun．yan(1．ChinaNorthVehicleResearchInstitute，Beijing100072，China；2．BrigadeofEquipmentTrialandTraining，AcademyofArmoredForceEngineering，Bei

3、jing100072，China)Abstract：AnoverviewoftheMagnetorheological(MR)Semi—ActiveSuspensionSystemsusedinmilitaryvehiclesaregiven．TheaimistosummarizethepropertiesandadvantagesoftheMRdamperwithadisktypeMRvalveanditscontrolsystem．Thetestresultsfromtestbedandof-roadterrainleadtotheconclu

4、sionthatthissemi—activesuspensionisfeasibleforhigh—mobilitymilitaryvehicles．Keywords：vehicleengineering；MRDamper；semi—activesuspension；dynamicsofsuspensionsystem磁流变半主动悬挂具有控制力响应时间短不足．(小于4ms)、对杂质不敏感等优点，因而在民用本文综述了国内外军用车辆悬挂系统研制的概车上得到了广泛应用．其关键技术主要包括磁况，比较了系统问存在的差异．流变液、磁流变减振器以及控制算法三部

5、分．其中，磁流变液(MagnetorheologicalFluid，MRF)1MR减振器基本要求及结构概述是一种流变性能随调节磁场变化而改变的智能材料，是变阻尼的物质基础．而合理的磁流变阀1．1军车MR减振器基本要求结构则有利于发挥磁流变液的流变效应，使控制力根据统计数据，军车主要行驶在越野路面上．的大小与控制时机达到控制要求J．而控制算法一般情况下，经重型车辆反复辗压的路面，平均波决定控制力的大小与输出时机．采用适当的控制算长介于5～12m，长度接近一个车体．当车辆通过法有利于提高控制效果、弥补减振器力学特性的时，车体以俯仰振动为主，最容易产生“

6、悬挂击收稿日期：2014—04—14；修回稿日期：2014—07—16．作者简介：冯占宗(1975一)，男，博士后，研究方向为车辆主动／半主动悬挂系统第3期冯占宗等：军车磁流变半主动悬挂关键部件研制概述穿”，此时车体受的撞击约为静载的十几倍；而在同轴环形间隙节流结构是指致使流体发生流变田野以及被重型车辗压损坏的路面上，常常有漂效应的两磁极之间间隙为如图1(a)所示的环形．石、雨裂及深坑等路面障碍物，车辆高速辗压时车在该结构中，活塞体呈“工”字形，励磁导线绕轮受到的冲击加速度可达60～lOOg(时速54km／h，在活塞体上“工”字形结构内，磁流变液在

7、环形障碍物高127mm)．这2种极端工况极大恶化车辆间隙内沿轴向流动．当线圈通电时，“工”字形结行驶平顺性．构四个突出区形成磁极，与缸筒或导向密封机构构为适应上述工况，要求减振器具有：成磁场闭合回路．间隙内流动的磁流变液在磁场作1)较大的变阻尼范围．大阻尼有利于迅速抑用下，发生流变效应，引起活塞两侧腔体内压差发制车辆俯仰振动，防止“悬挂击穿”；小阻尼有利生改变．这种结构相对简单，应用最广泛．于提高车辆在良好路面行驶的乘坐舒适性．2)双向卸压、过载保护功能．压缩行程或遇到凸起障碍物时，减少经减振器传递至车体的车轮冲击；防止拉伸行程时因悬挂“倒挂”不能

8、及时回位而丧失缓冲功能．3)阻尼非对称特性．当车轮在不平路面行驶时，垂直向上的速度远大于向下的速度．这是因为，悬挂的压缩行