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集成相对速度自传感磁流变减振器结构设计与优化

姜成林  
【摘要】:随着磁流变技术的不断进步,磁流变半主动悬架系统的研究与应用受到国内外的广泛重视,成为汽车工程领域的研究热点。但现有的磁流变半主动悬架系统必须配备外置传感器及连接线缆,尤其是在恶劣环境下,严重威胁系统的可靠性和耐久性。本文设计一种集成相对速度自传感磁流变减振器(IRVSMRD,IntegratedRelative Velocity Self-Sensing MR Damper),阐述其工作原理,研究其自传感特性,采用遗传算法对IRVSMRD进行多目标结构优化,并进行实验验证,为提高磁流变半主动悬架系统的可靠性,扩大其应用范围奠定理论与技术的基础。论文的主要研究工作包括: ①采用磁电式原理,提出了一种相对速度自传感结构设计方案,阐述了其工作原理,分析了自传感特性。 ②在提出的相对速度自传感原理的基础上,设计了具有相对速度自传感功能的磁流变减振器的结构,并初步确定了主要结构参数。 ③建立了电磁场有限元分析模型,分析了自传感及减振器励磁线圈的磁场分布,验证了集成设计过程中,磁路设计的合理性和可行性。 ④建立了多目标优化模型,采用遗传算法对集成相对速度自传感磁流变减振器的主要结构参数进行了多目标优化,对比分析了优化前后集成相对速度自传感磁流变减振器自传感特性与阻尼减振特性。 ⑤设计并加工了集成相对速度自传感磁流变减振器,采用电液伺服振动试验台,实验测试了集成相对速度自传感磁流变减振器的传感及减振特性。实验验证了集成设计方法的有效性。


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