新型悬架旋转式磁流变减振器设计文献综述

 2022-03-04 23:23:05

1引言

1.1 课题研究的背景与意义

随着物质生活水平的提高,人们对于驾驶平顺性和舒适性提出了愈来愈高的要求。为了提高驾乘人员的舒适性,可通过降低输入的振动激励源,如路面激励引起初级悬架簧载质量的振动,这对减振器的阻尼力有较大要求。磁流变液属流动性可控的新型流体,在外部无磁场时呈现低粘度的牛顿流体特性。在外加磁场时呈现为高粘度、低流动性的宾汉流体,液体的粘度大小与磁通量存在对应关系。磁流变阻尼器作为一种智能器件,具有结构简单、输出阻尼力大、动态范围宽、响应快、功耗低等优点,非常适合做减振器。现有车用磁流变减振器(MRD)低频时阻尼力很小,目的是设计一种新型旋转式磁流变减振器,采用滚珠丝杠机构使悬架的垂直运动转换成旋转运动。该减振器具有磁流变液用量小、低速时阻尼大的性能,不仅能改善车辆的平顺性,也能控制车辆的操纵稳定性,能解决现有磁流变减振器磁流变液用量较大,低速时阻尼力小的问题。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内现状

马然,朱思洪[1]设计了一种流动模式磁流变减振器。利用磁流变液本构模型和流体动力学理论建立了磁流变减振器阻尼力模型,该模型反映了活塞速度、减振器结构和磁流变液物理特性对阻尼力的影响关系。并根据示功特性计算曲线与试验曲线对比,得出了结论:励磁电流小于0.8A时,输出阻尼力试验值与计算值较吻合;当励磁电流增大,计算值较试验值存在偏差,计算误差在19%以内。

重庆大学的古晓科[2]以麦弗逊悬架为研究对象,设计了一种单杆单筒剪切式磁流变减振器。对比研究了磁流变减振器倾斜与否对基于天棚控制、模糊控制和滑模控制的半主动悬架产生影响,分析了不同控制策略下加速度、阻尼力和控制电流的差异。实验结果表明,磁流变减振器倾斜对控制策略控制效果的影响是不同的,通过合理的控制补偿,可减小这种影响。

吉林大学的郑福淼[3]设计了一种泵式磁流变减振器,该减振器具有:磁流变液循环流动,从内到外,散热效果好;结构简单,加工精度低的优点。泵式磁流变减振器采用流动模式,工作时上下极板固定不动,磁流变液在压差的作用下流动,流动方向与外加磁场方向垂直。电磁线圈在通电情况下在导向器和外缸筒之间形成有效磁路,通过调整线圈中的电流强度来控制产生的磁场强度,进而控制有效区域的磁流变液体的屈服应力,达到控制阻尼大小的目的。

贾永枢[4]设计了一种基于流动模式的汽车双筒式磁流变减振器,根据Bingham 流体模型建立双筒式磁流变减振器阻尼力数学模型,并针对磁路的非轴对称特性,建立磁路三维有限元仿真模型,再结合北京现代某款汽车前悬架减振器的技术要求和磁流变液流变特性,进行三维静态磁场分析,最终确定活塞磁路的主要参数。

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