磁流变

摘要： 为满足井下智能控制系统高速采集振动信号,减小测控系统电路体积,提高振动信号测量精度,同时获得多片加速度计读数,可进行高速浮点运算,具有硬件乘法器并且具有丰富的总线接口的要求,设计了基于可编程逻辑设计工具FPGA的模糊PID控制器的磁流变抑振系统。为确保实现智能控制系统的合理管控,采用了LIS2DH三轴加速度计模块,并针对LIS2DH三轴加速度计与PID控制系统设计了相应的控制模块。结果表明:基于FPGA的磁流变抑振器控制系统能够充分利用FPGA芯片的特性,同时利用模糊自适应PID算法优势,实现磁流变抑振器对井下管柱的实时抑振功能。另一方面,在Quartus II中编写被控模型以便仿真验证,在Modelsim中进行各模块的波形仿真,验证了该系统设计的正确性。

摘要： 磁流变液弹减振器由磁流变阻尼隔振单元和磁流变弹性体隔振单元两部分组成,阻尼和刚度可调。将磁流变液弹减振器用于车辆发动机悬置,引入PID控制、模糊控制、模糊PID控制以及天棚控制策略,以降低发动机振动向车体的传递。建立发动机减振动力学模型与天棚控制动力学模型,以发动机激振力与路面不平度作为扰动输入,用MATALAB软件进行仿真。仿真表明,相对于被动悬置,添加控制策略的磁流变液弹减振器有着良好的减振效果。

摘要： 为实现AB双摆台磁流变机床五轴联动结构参数的快速精确标定,建立了1种高效准确的测量方法。通过分析机床结构特点及现有方法存在的问题,对目标标定参数进行分解,利用激光位移传感器与在机测头分别建立了A轴与测头、测头与抛光点、B轴与抛光点标定方法及模型。在此基础上,开展标定及验证实验,在验证试验中,实际值与预测值在X、Y、Z方向误差均小于6μm。实验结果表明该结构参数标定方法简单可靠,满足磁流变机床的使用需求。

摘要： 为在爆炸冲击下保护特种车辆内乘员安全,利用自建的四自由度集中参数人体模型,提出了一种两级式半主动抗冲击软着陆控制座椅概念设计。通过垂向冲击动力学仿真,验证了模型的有效性;基于磁流变阻尼器Hysteretic模型,建立了阻尼器力学模型;通过振动测试台,辨识了阻尼器力学模型相关系数;用自建的两级式半主动座椅悬架系统仿真模型,研究了抗冲击座椅的抗冲击和减振性能。结果表明:相比原有设计,本文座椅可使乘员头部加速度峰值降低42.5%;使最大有效幅值传递率下降了19.4%。从而,提高了舒适性,降低了乘员头部损伤风险,满足抗爆性能要求。

摘要： 随着国省干线专养公路养护机械化水平的不断提高,道路养护工具车得到了广泛的应用。为改善养护工具车在道路行驶中的友好性,基于磁流变阻尼器的半主动悬架系统,针对磁流变阻尼器存在的强非线性滞回特性,采用“on-off”半主动控制策略,以1/4车辆模型为基础建立半主动悬架系统的动力学方程,并在高斯白噪声的激励下进行数值分析。通过对比不同控制策略下车辆车身的加速度响应及悬架动扰度,结果表明,基于磁流变阻尼器的“on-off”半主动控制系统能明显提高汽车行驶的平稳性。

摘要： 随着汽车电动化、智能化的发展趋势,车辆对于底盘舒适性的要求越来越高。影响汽车舒适性的核心零部件减振器也在经历着巨大的变化,由于结构创新及电控系统的应用,减振系统由传统折中方式的标准减振器曲线逐步过渡到连续阻尼可调的全域覆盖,通过不断监控路面及各种行驶状况的影响因素,主动调节至最佳阻尼力,实现车辆的高舒适性与高操纵稳定性。

摘要： 传统的磁流变阻尼器所产生的阻尼力通常与驱动速度相关,呈现出黏性阻尼特征。为获得具有库伦阻尼特征的磁流变阻尼器,提出一种具有大尺寸的螺杆挤压的旋转式磁流变阻尼器(screw-rotary magneto-rheological damper,简称SR-MRD)并对其进行力学特性研究。首先,通过分析SR-MRD的结构原理,并基于平板模型来建立各个流体通道的速度分布;其次,基于Herschel-Bulkley模型建立SR-MRD流体力学模型,计算SR-MRD内部压力差以及扭转剪切力;然后,根据SR-MRD流体力学模型计算阻尼力矩,并分析各项关键参数对阻尼力矩的影响;最后,通过加工制作原理样机完成振动试验,验证力学模型的有效性以及阻尼器的实际输出阻尼力矩性能。研究结果表明:SR-MRD试验阻尼力矩与理论计算值基本符合;与传统的旋转式阻尼器相比,不仅能够产生较大的阻尼力矩,而且还具备明显的库伦阻尼特征。

摘要： 磁流变系统的控制效果依赖于系统建模,因此对滞后与动态响应特性的建模尤为重要。通过分析磁流变系统受控制信号激励时各部分的滞后,得到了系统研究各部分动态行为的方法;通过施加直流加交流的激励,测试与研究了磁流变测量系统的动态响应特性。结果表明,无偏置简谐电流激励下电流-剪切应力关系为蝶形曲线,经分析可知其由响应滞后所致,而曲线光滑的上下沿分别由滞后和系统的非线性导致。最后,通过引入滞后时间较好地描述了各种情况下电流与剪切应力间的动态响应关系,其值为23.1 ms。

摘要： 为研究框架结构地震反应,采用磁流变阻尼器对其进行半主动控制分析.首先使用控制理论建立能同时控制位移、速度和加速度的主动控制方程,并推导了最优控制力,通过算例探讨了框架结构位移、速度和加速度的权函数;然后对设置可控阻尼器的10层框架结构进行地震反应半主动控制分析,研究了结构位移、速度和加速度等地震响应,由此分析可控阻尼器最大和最小阻尼系数对半主动控制的影响.结果表明:应考虑能量消耗合理选择结构控制的各权函数,并应合理设置可控阻尼器最大和最小阻尼系数.算例表明,最小阻尼器系数可取为最大阻尼系数的1/10,以使框架结构获得较优的控制效果.

摘要： 为研究框架结构地震反应,采用磁流变阻尼器对其进行半主动控制分析.首先使用控制理论建立能同时控制位移、速度和加速度的主动控制方程,并推导了最优控制力,通过算例探讨了框架结构位移、速度和加速度的权函数;然后对设置可控阻尼器的10层框架结构进行地震反应半主动控制分析,研究了结构位移、速度和加速度等地震响应,由此分析可控阻尼器最大和最小阻尼系数对半主动控制的影响.结果表明:应考虑能量消耗合理选择结构控制的各权函数,并应合理设置可控阻尼器最大和最小阻尼系数.算例表明,最小阻尼器系数可取为最大阻尼系数的1/10,以使框架结构获得较优的控制效果.

摘要： 一般来讲,材料的结构决定其性能.在本研究中,通过设计、制备一系列仿生形貌(多孔百香果状、仙人掌状、树枝状等),有效改善了目前电/磁流变材料体系单一的问题,获得了高性能的非牛顿智能流体.设计、制备出满足复杂工业需求的高性能电/磁流变液,同时利用Cho-Choi-Jhon(CCJ)模型、归一化方程等,归一化的处理了这些复杂的流动曲线,建立了统一的理论模型解释这些复杂流动现象.

摘要： 制约磁流变抗冲击技术主要面临两个问题:(1)传递到结构上的冲击力只能实现有限程度的减小,通过控制策略的调节难以实现冲击力峰值的有效控制;(2)传统结构形式的磁流变冲击减振器流体通道较长,存在通道拥堵问题,造成控制不稳地现象.目前大多磁流变减振器多为串联线圈结构,该线圈结构形式所产生的磁场只能统一变化控制,无法在线圈轴向方向产生灵活多变的磁场以应对高冲击载荷的复杂受力状况.因此,本项目提出多级独立式长行程磁流变减振器,多级线圈独立连接,可各自进行控制,在轴向位置上产生可移动变化的磁场,提供灵活多变的控制方式,旨在能有效改善或解决以上所提出的"瓶颈"问题.

摘要： 离轴反射式光学系统的核心之一是离轴非球面光学零件.本项目针对大口径离轴非球面主要制造特征和由此产生的加工与检测方面的关键科学问题,开展了离轴非球面磁流变和离子束复合短流程光学加工关键工艺与技术研究.研究内容主要包括:基于特征量约束条件下的光学表面误差高效收敛控制;离轴非球面加工与检测定位一致性与工件位姿优化;离轴非球面加工面形精度检测与评价方法;离轴非球面高效磁流变、离子束复合短流程加工工艺等研究。项目突破了加工工艺和测量的关键技术，建立了大口径离轴非球面高效高精短流程工艺。在470mm口径离轴非球面进行了工艺验证，有效口径面形精度达到0.022RMS，为我国相关技术发展提供支持。

摘要： 以磁流变减振器的工作特性为基础,建立了轮式装甲车辆悬挂二自由度振动模型,以降低装甲车车辆振动加速度为目标设计了模糊控制器,基于半主动悬挂系统原理进行了控制系统硬件集成,在某4×4轮式装甲车上进行了实车平顺性试验,试验结果表明,在相同行驶条件下磁流变半主动悬挂能较大程度降低车辆振动加速度,提高车辆舒适性.

摘要： 针对某型越野救护车,研发了一套磁流变隔振系统。通过应用和试验，获得了在不同道路条件、不同车速下，上、下担架层卧姿人体头部、臀部的加速度均方根值，进而获得相应的卧姿人体全身振动加权加速度均方根值。试验结果表明，该隔振系统可有效改善该型越野救护车的乘卧舒适性。

摘要： 磁流变液是一种由铁磁性悬浮相、悬浮介质和添加剂组成的分散体材料，具有高的饱和磁化强度，在外磁场作用下能产生高的屈服应力，可用于旋转轴的较高压差密封。设计了一种旋转轴密封装置，该装置包括高性能的永磁体、导磁良好的极靴 和旋转轴，注入自制的磁流变液，在轴转速8000r/min 时能够密封的氩气压差达到0.3MPa。

摘要： 本文采用Bingham 磁流变模型,得出了半主动悬挂控制电流与系统的状态向量、阻尼器的结构参数等因素之间的变化关系,分析了阻尼器结构参数(如通道间隙、长度等)的变化对整个悬挂系统减振效果产生的影响,从而考查磁流变阻尼器的疲劳磨损与汽车悬挂减振效果的关联程度.

摘要： 通过对磁流变阻尼器的电磁学数值模拟,研究了磁路设计与磁流变阻尼器性能的相关性.磁流变阻尼器的台架试验结果表明,数值模拟结果与试验数据吻合良好,并据此提出通过数值模拟指导阻尼器磁路结构改进的方法.

摘要： 本发明公开了一种磁流变阻尼器件内部磁流变液的沉降监测方法，包括如下步骤：1)布置监测磁路结构；2)通过交流电流源向磁路的上、下激励线圈施加交流电流；3)计算当阻尼器内沉降未发生时的监测输出；4)计算当阻尼器内沉降体生成并逐渐累积时的监测输出；本发明通过在阻尼器内缸底部布置监测磁路结构，基于互感变压器式传感原理，能够实时检测阻尼器中磁流变液的的沉降状态。

摘要： 本发明公开了一种基于激光辐照降低磁流变液粘度的小球头磁流变抛光工艺方法，涉及磁流变抛光工艺的技术领域，解决了抛光技术前期准备工作繁琐，操作步骤较多，导致加工前期准备工作耗时较长，使加工效率较低、加工成本较高的问题，磁流变液为典型的非牛顿流体，其粘度与温度密切相关，降低粘度能够减少磁流变液流动时的自身阻力，从而提高磁流变液的流动性，本发明通过光纤激光器对磁流变液进行加热，通过激光辐照降低抛光区域磁流变液粘度，激光辐照产生的热量被流动的磁流变液带走，避免了对温升对磁场强度的削弱，同时改善抛光间隙内部磁流变液流动性，促进抛光区域磁流变液更替，有效减少了加工前的准备工作，大大提高了抛光精度和加工效率。

摘要： 本发明提供一种磁流变阻尼器及磁流变转矩测试装置，属于转矩测测试设备领域，磁流变阻尼器，包括用于产生磁场的第一部件，第一部件的磁场内设置有磁流变液，用于产生磁场的第二部件，第二部件的磁场内设置有磁流变液，转动设置的第三部件，第一部件和/或第二部件能够调节所产生磁场的强度，第一部件的磁场与第二部件的磁场之间互相分隔，第三部件转动时，同时通过第一部件磁场内的磁流变液及第二部件磁场内的磁流变液；磁流变转矩测试装置，包括如上的磁流变阻尼器，还包括用于检测转矩或转速的传感器，传感器与第三部件连接。本发明可以增加第三部件通过磁流变液时的阻尼。同时，在其中一个磁场在调节时不受到另一个磁场的干扰，调节灵敏。

摘要： 本发明公开了一种基于激光辐照降低磁流变液粘度的小球头磁流变抛光工艺方法，涉及磁流变抛光工艺的技术领域，解决了抛光技术前期准备工作繁琐，操作步骤较多，导致加工前期准备工作耗时较长，使加工效率较低、加工成本较高的问题，磁流变液为典型的非牛顿流体，其粘度与温度密切相关，降低粘度能够减少磁流变液流动时的自身阻力，从而提高磁流变液的流动性，本发明通过光纤激光器对磁流变液进行加热，通过激光辐照降低抛光区域磁流变液粘度，激光辐照产生的热量被流动的磁流变液带走，避免了对温升对磁场强度的削弱，同时改善抛光间隙内部磁流变液流动性，促进抛光区域磁流变液更替，有效减少了加工前的准备工作，大大提高了抛光精度和加工效率。

摘要： 本发明公开了一种磁流变抛光组件和磁流变抛光装置，其特征在于，包括呈圆形的抛光槽和设置在所述抛光槽下方的磁场发生装置，所述磁场发生装置包括沿横向和纵向呈矩阵排布的磁铁，在横向和纵向上，任意相邻两个磁铁朝上的磁极相反，在磁流变液中形成多个“微磨头”；所述磁场发生装置上还连接设置有用于使所述磁场发生装置的磁场整体绕所述抛光槽的中心轴转动的磁场驱动模组。本发明的磁流变抛光组件和磁流变抛光装置均具有能够在磁流变液中形成多个旋转的动态“微磨头”，有利于提高磨削的去除效率和均匀性等优点。

摘要： 本发明涉及的磁流变流体为包括分散介质、磁性颗粒及触变剂(Thixotropic Agent)的磁流变流体(Magnetic Rheological Fluid)，磁流变流体具有粘弹性(Viscoelasticity)，当磁流变流体的粘弹性的剪切应力(ShearStress；τ)为τ＝τ0sin(wt)，剪切应变(Shear Strain；γ)为γ＝γ0sin(wt+δ)＝G'sin(wt)+G”cos(wt)时，未施加磁场时，对于施加在磁流变流体的剪切应变0.01％至满足tanδ＝G”/G'＝1的剪切应变值的区间，G”的倾斜率等于或者小于0，其中G'为储能模量(Storage modulus)，G”为耗能模量(Loss modulus)。

摘要： 本发明涉及一种节省磁流变液的两腔室长冲程磁流变液阻尼器，包括外缸体、内缸体及活塞组件；外缸体具有第一容腔；内缸体沿外缸体的轴向活动设于第一容腔，第一腔室与第二腔室之间设有连通通道，连通通道上设有第一连通阀，内缸体具有第二容腔；活塞组件包括活塞及活动轴，活塞设有电磁线圈，且沿外缸体的轴向活动设于第二容腔，第三腔室与第四腔室之间设有阻尼通道，阻尼通道上设有第二连通阀，活动轴沿外缸体的轴向延伸设置；其中，第一腔室及第二腔室内容置有液压油，第三腔室及第四腔室内容置有磁流变液。本方案在适用于温度载荷及外部载荷两种情况的同时，可采用低成本的液压油，降低了磁流变液的用量，从而大幅降低成本。

摘要： 本发明公开了一种轮环式磁流变抛光头及磁流变抛光机床，本发明轮环式磁流变抛光头包括固定悬挂板和贯穿固定悬挂板且可转动的传动轴，所述传动轴的端部设有环形抛光轮，所述固定悬挂板上靠近环形抛光轮的一侧悬挂安装有用于通过磁场使得磁流变液体形成固体状态在环形抛光轮表面形成磁流变液抛光区的永磁装置，所述永磁装置为带开口的环形结构，且所述永磁装置与环形抛光轮两者同轴心布置。本发明可实现磁流变液循环，去除函数稳定、材料去除效率高、材料去除效率稳定、抛光后表面质量高和结构简单、便于控制，可实现对光学元件等各类加工工件表面的高效率和高表面质量抛光。

摘要： 具有磁流变液E型流通通道的新能源汽车用磁流变减震器，包括缸筒、浮动活塞和工作活塞；工作活塞上设有多个沿周向均匀分布的流通通道Ⅰ，流通通道Ⅰ沿轴向贯穿工作活塞；工作活塞上，在线圈的两侧分别沿径向设有流通通道Ⅱ，流通通道Ⅱ的内端与流通通道Ⅰ连通；工作活塞上，在流通通道Ⅱ外侧设有沿轴向分布的流通通道Ⅲ，流通通道Ⅲ内端与流通通道Ⅱ连通，外端与油腔相通；工作活塞与缸筒之间存在间隙，形成流通通道Ⅳ；从而流通通道Ⅰ、流通通道Ⅱ、流通通道Ⅲ和流通通道Ⅳ形成截面呈E型的流通通道。本发明通过在工作活塞上设置E型流通通道，增大磁流变液的有效剪切面积和有效长度，从而使得阻尼力的调节阈值更大，且结构简单，易于制造。

摘要： 本公开描述了一种具有宽阻尼可调范围的磁流变减震器及磁流变悬架，该减震器包括：外缸体；内缸体；第一基座和第二基座，分别缠绕在第一基座内的第一线圈和第二基座中的第二线圈；可滑动的设置于内缸体中的活塞头；一端连接活塞头，另一端伸出外缸体外的活塞杆；以及填充于工作腔的磁流变液，其中，活塞头包括活塞主体、在活塞主体内开通的第一泄流通孔和第二泄流通孔、安装在活塞主体一端的第一泄压阀、以及安装在活塞主体另一端的第二泄压阀。在这种情况下，在活塞头的运动频率超过限制时，第一泄压阀和第二泄压阀会交替工作并使第一泄流通孔和第二泄流通孔交替打开，由此，能够降低由速度引起的粘性阻尼，从而能够提高输出阻尼的可控范围。