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磁流变阻尼器的实验建模 被引量:43
1
作者 翁建生 胡海岩 张庙康 《振动工程学报》 EI CSCD 2000年第4期616-621,共6页
磁流变阻尼器是一种应用前景广阔的半主动控制阻尼器。基于对磁流变阻尼器的实验 ,建立了描述磁流变阻尼器阻尼特性的 Bingham塑性模型和非线性滞回模型。讨论了施加电压(磁场强度 )、激振振幅及频率对两种模型的参数的影响。该文提出... 磁流变阻尼器是一种应用前景广阔的半主动控制阻尼器。基于对磁流变阻尼器的实验 ,建立了描述磁流变阻尼器阻尼特性的 Bingham塑性模型和非线性滞回模型。讨论了施加电压(磁场强度 )、激振振幅及频率对两种模型的参数的影响。该文提出的非线性滞回模型具有精度高。 展开更多
关键词 建模 滞回 磁流变阻尼器 振动控制
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表面活性剂与触变剂对磁流变液沉降稳定性的影响 被引量:25
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作者 陈维清 杜成斌 万发学 《磁性材料及器件》 CSCD 北大核心 2010年第2期55-57,65,共4页
表面活性剂的亲水-疏水平衡值(HLB)对表面活性剂的影响很大。其中聚乙二醇的HLB值为20,有很强的亲水性,油酸的HLB值为1,有很强的亲油性。本文探索通过使用这两种具有典型HLB值的表面活性剂来改善磁流变液性能,主要研究其对磁流变液稳定... 表面活性剂的亲水-疏水平衡值(HLB)对表面活性剂的影响很大。其中聚乙二醇的HLB值为20,有很强的亲水性,油酸的HLB值为1,有很强的亲油性。本文探索通过使用这两种具有典型HLB值的表面活性剂来改善磁流变液性能,主要研究其对磁流变液稳定性的影响。试验表明在油基磁流变液中,使用亲油性的表面活性剂较使用亲水性的表面活性剂具有更好的沉降稳定性,而混合使用此两种表面活性剂的效果较单独使用效果更佳;添加触变剂也能在一定程度上提高磁流变液的沉降稳定性;少量添加剂的使用能改变磁流变液的剪切应力,但变化不大。 展开更多
关键词 磁流变液 表面活性剂 触变剂 沉降稳定性 剪切应力
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磁流变技术在液压传动与控制中的应用展望 被引量:13
3
作者 王京涛 吴张永 +1 位作者 岑顺锋 王晓波 《机床与液压》 北大核心 2011年第10期131-133,144,共4页
介绍了磁流变效应的机理及磁流变液的流变学特性;归纳了磁流变技术在液压传动与控制中的一些应用,重点介绍了磁流变阀的应用;展望了磁流变技术在流体传动与控制领域的应用前景。
关键词 磁流变液 磁流变效应 磁流变阀 液压传动
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基于双质量飞轮的启停工况传动系扭振研究 被引量:13
4
作者 陈志勇 毛阳 +1 位作者 史文库 张贵辉 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期42-47,共6页
为研究发动机启停工况时装有双质量飞轮传动系的扭振特性,建立了双质量飞轮的动特性仿真模型,分析获得了不同扭转频率和振幅激励下的动刚度和阻尼角曲线,并通过动特性试验验证了模型的准确性.发动机启停工况时传动系将产生瞬时大扭矩和... 为研究发动机启停工况时装有双质量飞轮传动系的扭振特性,建立了双质量飞轮的动特性仿真模型,分析获得了不同扭转频率和振幅激励下的动刚度和阻尼角曲线,并通过动特性试验验证了模型的准确性.发动机启停工况时传动系将产生瞬时大扭矩和扭转振幅,从而引起车辆剧烈抖动,且可能导致零件损坏,然而增大双质量飞轮阻尼的解决方案却会影响怠速及匀速行驶工况时传动系的扭振减振效果.针对传动系不同工况对双质量飞轮阻尼的对立要求,结合磁流变液黏度可受磁场强度控制的特性,设计了一套阻尼可调的半主动控制式的磁流变液双质量飞轮装置并对其进行启停工况分析.结果表明,磁流变液双质量飞轮在启停工况时最大扭矩和相对转角比传统双质量飞轮明显降低,从而可降低启停时车辆及传动系的抖动. 展开更多
关键词 双质量飞轮 磁流变液 启停工况 扭振
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一种磁流变流体链化模型的研究 被引量:10
5
作者 赵四海 方佳雨 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期108-110,共3页
研究了磁流变液中颗粒的相互作用,分析了磁流变流体产生链状结构的原因,并推导出磁流变液体在外磁场作用下屈服应力公式。结果表明,当总的相互作用能为正时,颗粒间相互排斥,磁流变液分散稳定;当总的相互作用能为负时,颗粒间相互吸引,磁... 研究了磁流变液中颗粒的相互作用,分析了磁流变流体产生链状结构的原因,并推导出磁流变液体在外磁场作用下屈服应力公式。结果表明,当总的相互作用能为正时,颗粒间相互排斥,磁流变液分散稳定;当总的相互作用能为负时,颗粒间相互吸引,磁流变液快速聚团。在外磁场作用下,磁流变液体将发生磁团聚,该团聚为链状絮凝体,这是磁流变流体产生链状结构的主要原因。在外磁场作用下,磁流变液中磁性颗粒链状絮凝体的强度决定了磁流变液的动屈服应力,据此推导出的磁流变液动屈服应力的计算公式与现有的实验和研究结果吻合。 展开更多
关键词 磁流变流体 悬浮液 磁团聚
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叶片式磁流变液减振器结构设计与优化 被引量:12
6
作者 张进秋 彭志召 +1 位作者 张建 岳杰 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期132-137,170-171,共6页
基于传统叶片式减振器设计了符合"失效-安全"特性的磁流变减振器(magneto-rheological fluid damper,简称MRFD),并建立MRFD的阻尼力矩计算模型,分析可调系数的影响因素,为其设计提供理论依据。受结构和空间的限制,磁路设计和... 基于传统叶片式减振器设计了符合"失效-安全"特性的磁流变减振器(magneto-rheological fluid damper,简称MRFD),并建立MRFD的阻尼力矩计算模型,分析可调系数的影响因素,为其设计提供理论依据。受结构和空间的限制,磁路设计和优化是保证MRFD性能的关键。利用有限元软件对设计的MRFD进行三维非线性磁场仿真,发现铁芯容易成为整个磁路的瓶颈。经过对一定安装空间内绕组的优化,大幅度提高了阻尼通道内的磁感应强度。仿真结果表明,该MRFD设计方案能控制从非预设缝隙泄露的磁流变液(magneto-rheological fluid,简称MRF),增大了MRFD阻尼力矩的可调范围,保证了减振器的可靠性。实验结果表明,所设计的MRFD工作稳定,耗功能力好,满足实车应用的需求。 展开更多
关键词 磁流变液 减振器 力学模型 磁场仿真 结构优化
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磁流变液密封机制及结构设计 被引量:10
7
作者 赵四海 尤福祯 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期138-139,145,共3页
根据磁性液体的磁流变效应,推导出磁性液体密封压力的计算公式,通过测试磁性液体的屈服应力,验证了该公式。并将磁性液体密封结构用于磁流变液的密封,实验表明磁流变液具有较好的静密封性能。
关键词 磁流变流体 磁性液体 密封机理
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基于分数阶PID算法的磁流变液柔顺关节控制研究 被引量:10
8
作者 余建军 蔡世波 +3 位作者 胥芳 韦威 鲍官军 张立彬 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期393-401,共9页
为了使机器人关节具备主动变刚度特性,基于磁流变液的可控流变特性设计了一种新型机器人柔顺关节,并提出基于分数阶PID(PIλDμ)控制算法进行磁流变液柔顺关节的动态扭矩跟踪控制,采用频域设计方法,通过期望截止频率和相位裕量推导出理... 为了使机器人关节具备主动变刚度特性,基于磁流变液的可控流变特性设计了一种新型机器人柔顺关节,并提出基于分数阶PID(PIλDμ)控制算法进行磁流变液柔顺关节的动态扭矩跟踪控制,采用频域设计方法,通过期望截止频率和相位裕量推导出理想Bode传递函数状态下的PIλDμ控制器设计参数,建立了基于PIλDμ的控制系统。设计了磁流变液柔顺关节实验平台,并且基于LabVIEW图形化编程语言开发了控制软件系统,分别进行了基于PIλDμ和整数阶PID动态扭矩跟踪控制实验,实验结果证明,PIλDμ控制算法对基于磁流变液设计的机器人柔顺关节具有较好的动态扭矩跟踪控制作用。 展开更多
关键词 磁流变液 机器人柔顺关节 PID 动态扭矩跟踪控制
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引信旋转式磁流变液延期解除保险机构研究 被引量:10
9
作者 陆静 王炅 常娟 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期14-18,23,共6页
提出一种新型引信延期解除保险机构,它利用智能材料磁流变液的开关特性,基于引信液体阻尼机构的工作原理,通过永磁体产生的磁场使磁流变液处于固态保证引信平时安全性,发射后利用后坐环境力使磁场撤离,磁流变液转变为液体开始泄流,控制... 提出一种新型引信延期解除保险机构,它利用智能材料磁流变液的开关特性,基于引信液体阻尼机构的工作原理,通过永磁体产生的磁场使磁流变液处于固态保证引信平时安全性,发射后利用后坐环境力使磁场撤离,磁流变液转变为液体开始泄流,控制其泄流速度,可以实现延期解除保险时间的可调节。经仿真与试验验证,延期解除保险时间可以依据弹丸转速,通过改变泄流孔数量、泄流孔径等参数进行调整,又可以通过改变磁场强度使磁流变液粘度变化,从而实现延期解除保险时间的实时调整。磁流变液工作温度范围宽,机构结构简单可靠,经济实用,可以为引信安全系统实现提供新的手段。 展开更多
关键词 引信 磁流变液 延期解除保险机构 延期解除保险时间
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传动装置中磁流变液瞬态流动特性的数值计算 被引量:5
10
作者 郑军 曹兴进 张光辉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1053-1057,共5页
为了了解在突加磁场情况下磁流变液在传动装置中的瞬态流动特性,基于Bingham模型和纳维-斯托克斯方程,利用有限差分法对传动装置中磁流变液的瞬态流动特性进行了数值计算.结果表明:工作间隙产生磁场后,磁流变液剪应变率和角速度分布变... 为了了解在突加磁场情况下磁流变液在传动装置中的瞬态流动特性,基于Bingham模型和纳维-斯托克斯方程,利用有限差分法对传动装置中磁流变液的瞬态流动特性进行了数值计算.结果表明:工作间隙产生磁场后,磁流变液剪应变率和角速度分布变化明显,临界屈服面在主动转子的内表面形成,随后其半径逐渐减小,达到稳态后保持不变;当传动装置的流变响应时间随外加磁场增大而缩短时,滑差转速越大滞后时间越长;在工作间隙产生磁场时,主动转子传递转矩逐渐减小,从动转子传递转矩逐渐增大,最终两者趋于一致.该结果为磁流变传动装置的设计和性能评估提供了理论依据. 展开更多
关键词 磁流变液 传动装置 瞬态流动 数值计算
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圆槽盘式磁流变液制动器的设计研究 被引量:8
11
作者 袁金福 王建文 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期226-231,共6页
磁流变液制动器制动力矩不足始终是限制磁流变液制动器实际应用的主要原因。本文通过在普通制动盘的表面增加半圆形凹槽和凸脊,增大制动盘的工作面积进而增大磁流变液制动器的制动力矩。建立凸脊与圆槽配合制动的制动力矩的模型,得到影... 磁流变液制动器制动力矩不足始终是限制磁流变液制动器实际应用的主要原因。本文通过在普通制动盘的表面增加半圆形凹槽和凸脊,增大制动盘的工作面积进而增大磁流变液制动器的制动力矩。建立凸脊与圆槽配合制动的制动力矩的模型,得到影响力矩的参数。通过数学求导法求得凸脊的圆心位置,采用ANSYS中的电磁模块对圆槽式制动盘工作间隙处做磁场分析,确定凸脊的尺寸。综合制动面积和磁感应强度的变化结果,本文设计的圆槽盘式磁流变液制动器制动力矩相比于普通盘式磁流变液制动器的制动力矩提高了33%。 展开更多
关键词 制动器 磁流变液 圆槽盘式 制动力矩 工作面积
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圆盘式磁流变液离合器的有限元分析 被引量:8
12
作者 郭崇志 蒋贤芳 《机床与液压》 北大核心 2009年第7期93-95,98,共4页
应用有限元的数值方法,分析了圆盘式磁流变液离合器在不同电流强度下磁感应强度沿半径方向的分布。通过对分析数据进行拟合,确定了磁感应强度、电流和半径之间关系的表达式。并将拟合的表达式代入转矩的计算表达式,最终得出了离合器传... 应用有限元的数值方法,分析了圆盘式磁流变液离合器在不同电流强度下磁感应强度沿半径方向的分布。通过对分析数据进行拟合,确定了磁感应强度、电流和半径之间关系的表达式。并将拟合的表达式代入转矩的计算表达式,最终得出了离合器传递转矩的表达式。根据该表达式,分析了转矩与电流强度、转矩与转速差以及转矩与离合器结构尺寸参数之间的关系。 展开更多
关键词 磁流变液 离合器 有限元法
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磁流变液双质量飞轮扭振减振特性研究 被引量:8
13
作者 毛阳 陈志勇 +3 位作者 史文库 邬广铭 王世朝 孙宁 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期127-133,共7页
为检验设计的磁流变液双质量飞轮对传动系扭振的减振特性,基于AMESim建立了磁流变液双质量飞轮的仿真模型,获得其在不同扭转激励幅值、不同激励频率以及不同电流下的动刚度和滞后角曲线,并通过扭转试验台架验证了模型的准确性。进而结... 为检验设计的磁流变液双质量飞轮对传动系扭振的减振特性,基于AMESim建立了磁流变液双质量飞轮的仿真模型,获得其在不同扭转激励幅值、不同激励频率以及不同电流下的动刚度和滞后角曲线,并通过扭转试验台架验证了模型的准确性。进而结合其动态特性可由电流控制的特性搭建了控制模型,对其进行发动机台架试验,分别获得怠速、匀速、加速、减速、点火及熄火工况时磁流变液双质量飞轮对传动系扭振的衰减情况,并与普通双质量飞轮进行了对比。结果表明:磁流变液双质量飞轮在各个工况下对传动系扭振的衰减性能都优于普通双质量飞轮。 展开更多
关键词 磁流变液 双质量飞轮 动态特性 扭振 减振特性
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磁流变减振器力学建模研究综述 被引量:6
14
作者 张进秋 彭虎 +2 位作者 孙宜权 张建 彭志召 《装甲兵工程学院学报》 2016年第6期31-38,共8页
根据磁流变减振器(Magneto-Rheological Damper,MRD)的输入/输出特性建立准确的动力学模型是实现精确控制的关键手段之一。综述了当前MRD力学模型研究现状并对其进行了归类,分析了各类模型的优缺点,归纳了各类模型中存在的问题及改进措... 根据磁流变减振器(Magneto-Rheological Damper,MRD)的输入/输出特性建立准确的动力学模型是实现精确控制的关键手段之一。综述了当前MRD力学模型研究现状并对其进行了归类,分析了各类模型的优缺点,归纳了各类模型中存在的问题及改进措施。最后,讨论了MRD建模发展方向,认为建模过程中应充分考虑电流、频率、振幅和速度等因素,结合电流与阻尼力的输入/输出关系及MRD内部多物理场耦合特性,建立具有表达式简洁、控制效果好、模拟精度高且通用性强等优点的MRD力学模型,便于MRD的工程化。 展开更多
关键词 磁流变减振器 力学模型 磁流变液
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磁流变阻尼器设计中的基本问题分析 被引量:5
15
作者 王乾龙 王炅 李延成 《机床与液压》 北大核心 2004年第11期52-54,共3页
详细讨论了磁流变阻尼器的设计过程 ,对于在设计中的流体、结构选择等问题进行了探讨 ,对主要零件的结构参数和材料选择做了分析 ,通过Bingham模型计算分析 ,得到不同的结构尺寸对阻尼力和阻尼系数的增加存在很大差异 ,给出了设计尺寸... 详细讨论了磁流变阻尼器的设计过程 ,对于在设计中的流体、结构选择等问题进行了探讨 ,对主要零件的结构参数和材料选择做了分析 ,通过Bingham模型计算分析 ,得到不同的结构尺寸对阻尼力和阻尼系数的增加存在很大差异 ,给出了设计尺寸的选择要求 。 展开更多
关键词 磁流变液 磁流变阻尼器 阻尼器设计
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冲击载荷下磁流变变刚度变阻尼缓冲系统减振控制 被引量:7
16
作者 董小闵 余淼 +1 位作者 廖昌荣 陈伟民 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期20-24,39,共6页
针对传统缓冲着陆装置阻尼刚度不可调节的局限性,提出采用基于磁流变技术的自适应变阻尼变刚度缓冲装置。首先从理论上研究了采用磁流变阻尼器实现刚度阻尼等效控制的原理,分析了刚度阻尼调节范围;进而设计了基于能量守恒原理和天棚阻... 针对传统缓冲着陆装置阻尼刚度不可调节的局限性,提出采用基于磁流变技术的自适应变阻尼变刚度缓冲装置。首先从理论上研究了采用磁流变阻尼器实现刚度阻尼等效控制的原理,分析了刚度阻尼调节范围;进而设计了基于能量守恒原理和天棚阻尼控制技术的飞行器缓冲着陆的自适应控制器,最后通过数值分析考察缓冲器和控制策略的有效性。分析结果表明,与被动缓冲装置相比,基于磁流变技术的缓冲装置不仅能降低着陆冲击过程的峰值载荷,而且需要的行程也较小,表明设计的缓冲装置和控制策略是有效的。 展开更多
关键词 磁流变液 半主动控制 变刚度 冲击载荷
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智能流体研究进展及其在钻井液中的应用与展望 被引量:4
17
作者 黄志洋 赵雄虎 +1 位作者 苗留洁 贾相如 《石油钻采工艺》 CAS 北大核心 2022年第3期283-290,共8页
智能流体作为一种物理性能“可控”的智能材料,在航天、生物、医疗以及微电子等行业得到了广泛应用。根据智能流体响应条件,将智能流体分为了外场可控智能流体(以磁流变流体和电流变流体为代表)和刺激响应可控智能流体(以智能水凝胶为代... 智能流体作为一种物理性能“可控”的智能材料,在航天、生物、医疗以及微电子等行业得到了广泛应用。根据智能流体响应条件,将智能流体分为了外场可控智能流体(以磁流变流体和电流变流体为代表)和刺激响应可控智能流体(以智能水凝胶为代表),系统总结了智能流体的流变机理、研究现状,指出将纳米材料引入智能流体是目前研究热点。在此基础上,介绍了可应用于钻井液中的智能流体室内研究进展,分析了智能流体应用于钻井液的可行性。最后结合智慧油田发展需求,提出了开发智能钻井液、研发智能钻井设备以及智能钻井液操控系统是未来智能钻井发展新方向。 展开更多
关键词 智能流体 钻井液 磁流变流体 电流变流体 智能水凝胶
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分层式磁流变力矩传递装置的研制及试验 被引量:5
18
作者 李国发 赵朴 +3 位作者 刘畅 高威 单翠云 张继媛 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期20-24,39,共6页
为了提高磁流变装置的力矩传递范围和稳定性,研究了具有多层动、静转子的磁流变液力矩传递装置.该装置实际上增加了剪切力的实际面积,在剪切力不变的情况下,使得输出力矩增大,在输出力矩一定的情况下,通过增加层数,使得单位面积上的载... 为了提高磁流变装置的力矩传递范围和稳定性,研究了具有多层动、静转子的磁流变液力矩传递装置.该装置实际上增加了剪切力的实际面积,在剪切力不变的情况下,使得输出力矩增大,在输出力矩一定的情况下,通过增加层数,使得单位面积上的载荷变小,从而保证了转子从动盘不会受力过大而发生变形甚至破坏.在深入研究磁流变液流变机理及流变特性的基础上,建立了磁流变液力矩传递装置的力矩传递模型.通过三维建模和ANSYS有限元仿真对该装置进行性能分析和结构优化设计,从而确保理论上的可行性.通过搭建的试验平台对所研制的样机进行了力矩传递性能测试.结果表明:与单层磁流变液力矩传递装置相比,该装置传递的可控力矩可成倍地增加. 展开更多
关键词 磁流变液 分层式 力矩传递 数学建模 ANSYS有限元仿真
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稳定型硅油基磁流变液的制备及性能 被引量:6
19
作者 姚金光 晏华 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期65-67,共3页
以羰基铁粉为磁性颗粒,硅油为载液,添加了硅烷偶联剂和纳米SiO2,通过球磨机球磨分散的方法制备磁流变液;采用NXS-11D旋转黏度计、自然沉降法和MRTS-01型磁流变仪分别对其黏度、沉降稳定性和流变性能进行了测试。结果表明:磁流变液零场... 以羰基铁粉为磁性颗粒,硅油为载液,添加了硅烷偶联剂和纳米SiO2,通过球磨机球磨分散的方法制备磁流变液;采用NXS-11D旋转黏度计、自然沉降法和MRTS-01型磁流变仪分别对其黏度、沉降稳定性和流变性能进行了测试。结果表明:磁流变液零场黏度较低,为0.675 Pa.s,零场黏度随着剪切速率的增大而减小,表现出剪切稀化现象,属于弱Bingham流体;磁流变液具有较好的沉降稳定性,3个月的沉降率为13%,无板结现象,搅拌很容易再分散,表现为软性沉降;在磁场强度为0.6 T时,剪切应力能够达到60 kPa。 展开更多
关键词 磁流变液 羰基铁粉 硅油 稳定性 添加剂
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汽车磁流变半主动悬架反步自适应控制研究 被引量:6
20
作者 吴忠强 邝钰 《机械设计》 CSCD 北大核心 2010年第4期25-28,共4页
针对1/2车4自由度汽车震动模型和磁流变阻尼器力学简化模型,提出了汽车半主动悬架系统的自适应Backstepping控制器设计方法。该方法所设计的控制器能自动调节控制器参数,以适应汽车悬架系统中某些参数在一定范围内的变化。仿真结果表明... 针对1/2车4自由度汽车震动模型和磁流变阻尼器力学简化模型,提出了汽车半主动悬架系统的自适应Backstepping控制器设计方法。该方法所设计的控制器能自动调节控制器参数,以适应汽车悬架系统中某些参数在一定范围内的变化。仿真结果表明,与被动悬架相比,所设计的控制器不仅增加了悬架系统的快速稳定性,而且汽车的平顺性也得到了明显改善。 展开更多
关键词 磁流变液 半主动悬架 反步 自适应
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