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1、汽車磁流變液技術(shù)車輛工程081班張彬081201002磁流變減振器 利用電磁反應(yīng),以來自監(jiān)測車身和車輪運動傳感器的輸入信息為基礎(chǔ),對路況和駕駛環(huán)境做出實時響應(yīng)。這種控制系統(tǒng)以經(jīng)濟、可靠的部件結(jié)構(gòu)提供快速、平順、連續(xù)可變的阻尼力,減少了車身振動并增加了輪胎與各種路面的附著力。與傳統(tǒng)的減振系統(tǒng)不同,磁流變減振器中沒有細(xì)小的閥門結(jié)構(gòu),也不是通過液體的流動阻力達(dá)到減振效果。 磁行車控制系統(tǒng)有助于提供出色的車身控制并緩沖每個車輪所受的反沖力,從而最大程度地提高車輛的穩(wěn)定性,增進(jìn)駕駛性能和舒適程度?! 〈判熊嚳刂葡到y(tǒng)應(yīng)用磁流變(MR)液體和不帶機電控制閥的減振器提供反應(yīng)迅速、減
2、振性能強大的阻尼力控制。磁流變液體是一種由高磁導(dǎo)率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒和非導(dǎo)磁體液體混合而成的磁性軟粒懸浮液,這種懸浮體在零磁場條件下呈現(xiàn)出低粘度的特性,而在強磁場作用下,呈現(xiàn)出高粘度、低流動性的液體特性。正是磁流變液的這種流變可控性使其能夠?qū)崿F(xiàn)阻尼力的連續(xù)可變,從而達(dá)到對振動的主動控制之目的。當(dāng)液體被注入減振器活塞內(nèi)的電磁線圈后,線圈的磁場將改變其流變特性(或產(chǎn)生流體阻力),從而在沒有機電控制閥且機械裝置簡單的情形下產(chǎn)生反應(yīng)迅速、可控性強的阻尼力。車裝控制器根據(jù)從4個懸掛位移感應(yīng)器、一個車側(cè)加速率傳感器和一個方向盤角度感應(yīng)器上獲得的數(shù)據(jù),以百萬分之一秒的頻率連續(xù)
3、不斷地調(diào)節(jié)阻尼力的大小。磁流變減振器的特點 由于車輪控制得到改善,車輛的安全性和可靠性得到提升;通過控制車身運動,提高駕駛平順性,并使操作更精確、反應(yīng)更迅速;在剎車和加速過程中減少乘員“前沖”和“后仰”;改善負(fù)荷轉(zhuǎn)移特性,在車輛高速行駛中突然變向時,可提供更好的防側(cè)翻控制;由于減小了路面反沖力,使駕駛更為安靜、精確。磁流變減振器的工作原理 目前,電流變已經(jīng)走向一定的成熟階段,但磁流變還在進(jìn)一步發(fā)展,其研究的深度還會加大。磁流變液是將微米尺寸的磁激化顆粒分散溶于絕緣載液中形成的特定非膠性懸浮液體,因而其流變特性隨外加磁場而變化,在無磁場作用時磁流變?yōu)榕nD流體,當(dāng)受到強
4、磁場時,其懸浮顆粒被感應(yīng)極化,彼此間相互作用形成粒子鏈,并在極短的時間相互作用,由流體變?yōu)榫哂幸欢羟星?yīng)力的粘塑體,隨著磁場的加強,其剪切屈服應(yīng)力也會響應(yīng)增大,這就是磁流變效應(yīng)。經(jīng)大量的實驗研究表明,磁流變液在磁場的作用下的剪應(yīng)力與剪切速度有一定的關(guān)系?! 〈帕髯儨p振器的工作原理:磁流變的工作模式主要有以下3種:流動模式、剪切模式和擠壓模式?! ×鲃幽J绞窃趦晒潭ú粍拥臉O板間充滿磁流變液體,而剪切模式是在兩相對運動的極板之間充滿磁流變液體,二者都是外加磁場經(jīng)過極板垂直作用于兩極板之間的磁流變液體,使磁流變體的流動性能發(fā)生變化,達(dá)到外加磁場控制阻尼力的目的。在上下
5、兩極板之間充滿磁流變體,上極板為活動板,下極板為固定板,外加磁場經(jīng)過極板垂直作用于兩極板之間的磁流變體,當(dāng)上極板沿磁場方向向下移動時,磁流變體向四周流動,控制外加磁場即可控制極板所受的阻尼力。擠壓模式減振器具有小位移大阻尼的特點,主要用于精密儀器的減振。汽車磁流變減振器一般是基于流動模式或是基于流動模式和剪切模式的混合模式而設(shè)計的。磁流變減振器分類 1筒式磁流變減振器 2葉片式磁流變減振器 在磁流變減振器領(lǐng)域,筒式MRF減振器的發(fā)展迅速,已有40多萬輛裝有筒式MRF減振器的車輛在公路上行駛,葉片式MRF減振器在軍用履帶車輛上應(yīng)用雖然前景廣闊,但實車應(yīng)用很少?! ≡?/p>
6、磁流變減振器阻尼力數(shù)學(xué)模型描述方面,盡管對磁流變減振器力學(xué)性能的描述比較成熟,但應(yīng)用范圍有各自的局限,其中,Bouc.Wen模型在工程實際中應(yīng)用較多。對于實際工程應(yīng)用,建立基于臺架試驗數(shù)據(jù)的磁流變減振器阻尼力數(shù)學(xué)模型,更有利于實際工程應(yīng)用磁流變液(MagnetorheologicalFluid,簡稱MR流體)屬可控流體,是智能材料中研究較為活躍的一支。磁流變液是由高磁導(dǎo)率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒和非導(dǎo)磁性液體混合而成的懸浮體。磁流變液英文名字為MagnetorheologicalFlu-ids簡稱MR我國研究人員有時也稱為磁流變液.一般由基液、彌散質(zhì)、活化劑三部分組成
7、。磁流變液的工程應(yīng)用遍布建筑結(jié)構(gòu)、海洋平臺、橋梁及高速車輛等領(lǐng)域,尤其是在車輛先進(jìn)懸掛系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用備受國內(nèi)外研究者的關(guān)注 這種懸浮體在零磁場條件下呈現(xiàn)出低粘度的牛頓流體特性;而在強磁場作用下,則呈現(xiàn)出高粘度、低流動性的Binghan體特性?! ∮捎诖帕髯円涸诖艌鲎饔孟碌牧髯兪撬查g的、可逆的、而且其流變后的剪切屈服強度與磁場強度具有穩(wěn)定的對應(yīng)關(guān)系,因此是一種用途廣泛、性能優(yōu)良的智能材料?! ?、磁流變液應(yīng)用范圍 目前,磁流變液已經(jīng)開始應(yīng)用于研磨(拋光)工藝、閥門和密封、家庭健身器、機械手的抓持機構(gòu)、裝配車間不規(guī)則形體的依托架、以及自動