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《重庆大学》 2001年
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汽车悬架系统磁流变阻尼器研究

廖昌荣  
【摘要】: 鉴于汽车全主动悬架系统高额的价格和被动悬架性能上的不足,由被动弹性元件和主动阻尼器构成的半主动悬架越来越受到相关研究机构的关注,并逐渐成为研究热点,也受到全球汽车制造商的青睐。主动阻尼器一般根据两种原理进行设计——改变阻尼器阻尼通道的流通面积和改变阻尼器中阻尼液的流动特性。由于根据第一种原理设计的可调阻尼器结构复杂、响应速度慢,人们将研究的重点逐渐转移到可控流体(磁流变体和电流变体)阻尼器的研究和开发上来。电流变体存在剪切屈服应力小、要求的电压高等不足,而磁流变体的屈服应力大,响应速度快、能耗低、显著的流变效应、对污染的不敏感等特点,磁流变体一直是智能结构领域的理想执行(作动)器材料,磁流变阻尼器的研究和开发逐渐成为各国学者和工程技术人员追踪的热点,磁流变体也逐渐成为汽车智能阻尼器的首选材料。本文根据磁流变技术的研究现状和汽车悬架技术的发展趋势,系统研究了汽车磁流变阻尼技术,包括:磁流变效应、阻尼器系统理论、设计方法、实验研究和阻尼器的动力学模型,旨在推进磁流变体和磁流变阻尼器在汽车工程中的应用研究。本文包括下列六章: ⒈首先回顾了汽车悬架技术的发展趋势,分析了可调阻尼器的工作原理;论述了磁流变材料和磁流变器件的研究进展,分析了开发基于磁流变阻尼技术的汽车可调阻尼器的重要性和必要性,提出本文的研究目的和研究内容。 ⒉ 介绍了磁流变效应的流变机理和磁流变效应的模型描述,并利用描述模型分析了影响流变学性能的各种因素,提出了用于汽车磁流变阻尼器的磁流变体的性能要求;介绍了磁流变体的性能测试原理,利用重庆大学力学系研制的磁流变测试仪器对八种磁流变体的Bingham模型参数进行测试,为磁流变阻尼器设计计算提供材料参数和结构设计中的技术问题处理提供依据。 ⒊ 根据磁流变阻尼器工作模式,利用磁路中的欧姆定律和动态磁路设计原理,结合汽车悬架的技术要求和结构特点,提出了基于剪切模式和流动模式共同作用(混合工作模式)的汽车磁流变阻尼器设计原理,讨论了阻尼器动态磁路设计中的若干技术问题;根据流体力学Navier-Stokes方程,分别利用Newton流体特性和Bingham流体特性,推导了基于平板模型和轴对称模型的流变学方程,得出了阻尼器阻尼力的计算方法。流变学方程表明:改变阻尼通道的磁场强度可以控制磁流变阻尼器的阻尼力,从理论上分析了磁路参数和阻尼通道的结构参数对磁流变阻尼器阻尼力的影响。根据本文提出的磁流变阻尼器设计原理和微型汽车悬架的技术要求和结构特点,设计制作了两种结构形式的微型汽车磁流变阻尼器。 ⒋ 讨论了磁流变阻尼器的内特性和外特性,按照国家标准和微型汽车悬架系WP=5统的技术条件,利用国家客车质量检测中心MTS电液伺服测试系统对本文设计的磁流变阻尼器进行了示功特性、速度特性和温度特性测试。对不同励磁电流条件下的理论阻尼力与测试阻尼力进行了比较,分析了产生误差的主要原因;对阻尼器产生温度效应产生的主要原因进行了分析,提出了应该提高磁流变体的温度稳定性;推导了磁流变体的感性和容性流动方程,从理论上分析了磁流变体的感性和容性对阻尼器特性的影响。实验表明:本文提出的混合工作模式的汽车磁流变阻尼器设计原理是可行的。 ⒌ 根据磁流变阻尼器测试结果和磁流变体的本构特征,分析了磁流变阻尼器的动力学特性,建立了非线性弹-粘塑性模型,并采用梯度下降算法进行参数优化,用此模型对磁流变阻尼器的速度特性进行了描述;针对磁流变阻尼器的动力学特性,根据BP神经网络的函数逼近能力,建立磁流变阻尼器的神经网络模型,利用神经网络模型摸拟了阻尼器的示功特性和速度特性。研究表明,在阻尼器运行状态下两种模型预测结果都能与实验测试结果基本吻合。 ⒍ 第6章是结论与展望,总结了本文所取得的主要研究成果,指出了磁流变技术在汽车悬架中应用需要进一步研究的一些问题。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:U463.3

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高春甫;张广;陈卫增;季海峰;任韶卿;贺新升;;非均匀磁场下磁流变液剪切屈服应力的温度特性[J];磁性材料及器件;2015年06期
2 王延宁;喻霞;;农用车用磁流变减振器[J];农家顾问;2014年11期
3 王道明;孟庆睿;侯友夫;田祖织;;传动装置磁流变液瞬态温度场研究[J];农业机械学报;2013年04期
4 兰文奎;程飞;张晋源;;利用ANSYS的磁流变减振器磁路分析[J];现代制造工程;2013年03期
5 王道明;孟庆睿;侯友夫;田祖织;;磁流变传动界面间液膜温升特性实验研究[J];仪器仪表学报;2012年12期
6 喻凡;张勇超;张国光;;车辆电磁悬架技术综述[J];汽车工程;2012年07期
7 杨红强;张维达;郝君辉;;磁流变半主动悬架模拟试验台架设计及模态分析[J];公路与汽运;2011年05期
8 夏光;唐希雯;汪韶杰;孙保群;;汽车磁流变半主动悬架控制系统设计[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2010年12期
9 邓晓毅;石明全;范树迁;;磁流变减振器磁路结构的优化[J];计算机仿真;2010年09期
10 田万英;高建和;邹屹;张明;;电流变减振器仿真分析[J];机械制造与自动化;2010年04期
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1 杨超;电磁主动悬架直线式作动器优化设计及馈能特性研究[D];重庆大学;2018年
2 王小龙;车辆磁流变悬架系统执行器不确定性估计与最优控制理论研究[D];重庆大学;2018年
3 阮晓辉;磁流变液力学性能及其应用研究[D];中国科学技术大学;2017年
4 郑佳佳;抗冲击多级独立式磁流变缓冲器关键技术研究[D];南京理工大学;2016年
5 肖平;内置永磁体磁流变阻尼器悬架研究[D];合肥工业大学;2016年
6 杨蔚华;半主动悬架电动轮汽车的动力学特性与振动控制研究[D];武汉科技大学;2015年
7 王剑锋;磁流变减振器结构优化及半主动悬架控制策略研究[D];吉林大学;2015年
8 于振环;磁流变半主动减振器多场耦合分析及控制系统研究[D];吉林大学;2014年
9 李欣;基于HMM-SVM的磁流变自抑振智能镗杆颤振在线预报理论和方法研究[D];浙江大学;2013年
10 郭朝阳;磁流变液法向力及减振器研究[D];中国科学技术大学;2013年
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1 段金福;具有串联式液流通道的磁流变阻尼器结构设计及动力性能研究[D];华东交通大学;2018年
2 刘凡;车辆磁流变半主动悬架系统变论域模糊控制研究[D];西安理工大学;2018年
3 魏树利;磁流变阻尼器实时阻尼力追踪和负刚度控制研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
4 侯秀敏;爆胎车辆稳定性智能控制技术研究[D];山东理工大学;2018年
5 徐时旭;磁流变半主动横向稳定杆对车辆侧倾的影响[D];合肥工业大学;2018年
6 沈升;具有内流通通道的磁流变冲击缓冲器的力学响应特性研究[D];合肥工业大学;2018年
7 吴兆景;直升机主减磁流变隔振系统的研究[D];南京航空航天大学;2018年
8 周炎;双出杆磁流变阻尼器设计与悬架应用[D];南京理工大学;2018年
9 杨威;某轿车多工况有级可调阻尼半主动悬架控制设计与试验研究[D];吉林大学;2017年
10 胡航领;基于磁流变液阻尼器的砂轮和转子振动控制研究[D];北京化工大学;2017年
【参考文献】
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1 刘奇,张平,王东亚,黄元龙;磁流变体(MRF)材料的制备及性能研究[J];功能材料;2001年03期
2 刘宏伟,陈燕虹,林逸,王逊;汽车主动悬架系统状态反馈控制技术研究[J];汽车技术;2000年08期
3 方锡邦,陈无畏,吴乐,王启瑞,范迪彬,李智超;模糊控制技术及其在汽车半主动悬架中应用[J];机械工程学报;1999年03期
4 刘新亮,张建武,陈兆能;汽车主动悬架的自校正控制[J];汽车工程;1998年03期
5 潘胜,吴建耀,胡林,沈峰,孙猛,周鲁卫;磁流变液的屈服应力与温度效应[J];功能材料;1997年03期
6 黄尚廉;智能材料系统与结构——工程构造安全监控的一条崭新思路[J];世界科技研究与发展;1996年Z1期
7 林瑜馨;;电子控制悬架的应用[J];上海汽车;1996年04期
8 孙求理,张洪欣;主动悬架的发展和技术现状[J];世界汽车;1996年05期
9 B.Richter,张兆奎;主动底盘系统的发展趋向(上)[J];汽车工程;1992年01期
10 曾志华;一种阻尼可调的减振器[J];汽车技术;1990年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张俊红;洪刘生;杨文钊;郭鹏;He Zhenpeng;;车辆悬架系统及其性能评价综述[J];机械设计与研究;2015年06期
2 高春甫;张广;陈卫增;季海峰;任韶卿;贺新升;;非均匀磁场下磁流变液剪切屈服应力的温度特性[J];磁性材料及器件;2015年06期
3 刘成祥;;土木工程结构中光纤传感器的应用探讨[J];四川水泥;2015年09期
4 陈飞;田祖织;王建;;温度对磁流变液流变性能的影响研究[J];功能材料;2014年20期
5 王延宁;喻霞;;农用车用磁流变减振器[J];农家顾问;2014年11期
6 孙运全;赵李凤;项伟;;基于主动悬架的模糊神经网络控制的研究[J];计算机测量与控制;2014年05期
7 杨杭旭;;车辆悬挂系统的状态反馈控制稳定性分析[J];林业机械与木工设备;2014年05期
8 邱亚宇;;浅析汽车主动悬架系统的发展和控制策略[J];黑龙江科技信息;2014年01期
9 韩易言;何国田;林远长;徐泽宇;朱晓强;刘永福;赵健;李先忠;;磁流变液磁性颗粒的研究进展[J];功能材料;2013年24期
10 李靖;;汽车悬架控制系统的类型与方法研究[J];武汉纺织大学学报;2013年03期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王道明;孟庆睿;侯友夫;田祖织;;传动装置磁流变液瞬态温度场研究[J];农业机械学报;2013年04期
2 田祖织;侯友夫;王囡囡;;磁流变传动装置温度特性研究[J];仪器仪表学报;2012年03期
3 谢方伟;侯友夫;张立强;袁晓明;宋喜福;席涛;;液黏传动变形界面间油膜温度场实验研究[J];中南大学学报(自然科学版);2011年12期
4 李占卫;郑建国;李治军;;磁流变阻尼器间隙结构对阻尼力的影响[J];磁性材料及器件;2011年05期
5 陈杰平;冯武堂;郭万山;乔印虎;陈皓云;;整车磁流变减振器半主动悬架变论域模糊控制策略[J];农业机械学报;2011年05期
6 傅莉;程涛;;磁流变液及其在工程中的应用[J];沈阳航空航天大学学报;2011年01期
7 谢方伟;侯友夫;;液体黏性传动装置摩擦副瞬态热应力耦合[J];中南大学学报(自然科学版);2010年06期
8 文辞;宋爱国;王爱民;;适用于力反馈的圆筒式磁流变液执行器的设计[J];仪器仪表学报;2010年09期
9 董小闵;余淼;廖昌荣;陈伟民;;冲击载荷下磁流变变刚度变阻尼缓冲系统减振控制[J];农业机械学报;2010年03期
10 于志新;宗长富;王灵龙;;汽车磁流变减振器的试验建模及验证[J];液压与气动;2010年01期
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1 谢磊;基于高黏度线性聚硅氧烷的磁流变液流变特性及沉降机理研究[D];重庆大学;2016年
2 刘春元;圆筒型永磁直线发电机在直驱式波浪发电系统的应用研究[D];东南大学;2015年
3 孙伟;基于主动轮系统的电动汽车整车动力学分析与集成控制[D];重庆大学;2015年
4 卢凡;基于悬架非线性特性的车辆振动状态观测算法研究[D];北京理工大学;2014年
5 马英;电动车轮构型分析与结构研究[D];重庆大学;2014年
6 宗路航;磁流变阻尼器的动力学模型及其在车辆悬架中的应用研究[D];中国科学技术大学;2013年
7 谭迪;内置悬置的轮毂电机驱动系统动力学特性及结构优化[D];华南理工大学;2013年
8 岳夏;基于HMM的复杂条件故障诊断技术研究[D];华南理工大学;2012年
9 李赵春;磁流变冲击缓冲装置的特性与控制方法研究[D];南京理工大学;2012年
10 涂小涛;直驱式电动汽车用新型横向磁通永磁电机控制应用研究[D];华中科技大学;2012年
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1 李文婷;基于爆胎车辆控制的复合式磁流变转向阻尼器研究[D];山东理工大学;2017年
2 姜鹏;一种纵向垂向二维振动集成半主动可控座椅悬架系统的原理设计与控制[D];合肥工业大学;2017年
3 赵福民;液压马达式汽车主动稳定杆系统建模、控制与实验研究[D];合肥工业大学;2017年
4 孔振兴;电机式主动稳定杆系统设计与研究[D];南京理工大学;2017年
5 郭庆;磁流变液减振器的设计与研究[D];西安工业大学;2016年
6 陈志韬;汽车主动横向稳定杆设计及控制策略研究[D];吉林大学;2016年
7 贾双;车辆半主动悬架振动控制实验研究[D];石家庄铁道大学;2016年
8 明廷友;智能汽车的轨迹跟随控制研究[D];吉林大学;2016年
9 周维;位移差动自感式磁流变阻尼器自感应性能及动力特性实验研究[D];华东交通大学;2015年
10 毛强;车辆主动悬架的智能PID控制研究[D];中北大学;2015年
【二级引证文献】
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1 高春甫;张广;陈卫增;季海峰;任韶卿;贺新升;;非均匀磁场下磁流变液剪切屈服应力的温度特性[J];磁性材料及器件;2015年06期
2 杨超;李以农;钟银辉;胡一明;郑玲;;主动悬架用直线作动器结构设计及性能分析[J];汽车工程;2015年09期
3 陈松;李峰;黄金;黄霞;;温度对磁流变液材料及传力性能的影响[J];材料导报;2015年16期
4 安永东;齐晓杰;鲍宇;吕德刚;汪伟;;磁流变缓速器加载装置静态加载试验研究[J];黑龙江工程学院学报;2015年03期
5 李召;王大志;时统宇;;基于改进布谷鸟搜索的轴向永磁联轴器模糊优化设计[J];农业机械学报;2015年12期
6 任衍坤;张秋香;王冬冬;刘新华;;多盘式磁流变液传动装置设计与仿真[J];机械传动;2015年06期
7 邓召学;郑玲;李以农;张东东;付江华;陈代军;;基于NSGA-Ⅱ算法的磁流变悬置磁路多目标优化[J];汽车工程;2015年05期
8 金耀;夏毅敏;康辉梅;杨胜培;;基于改进等宽凸轮机构的磁流变悬架试验装置及LabVIEW测控系统[J];机械设计;2015年05期
9 陈松;蹇开林;黄金;黄霞;;磁流变液与形状记忆合金复合传动分析[J];机械传动;2015年05期
10 安永东;齐晓杰;鲍宇;吕德刚;汪伟;;磁流变缓速器加载装置动态加载试验研究[J];工程与试验;2015年01期
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1 刘强;智能减振镗杆原理与控制研究[D];哈尔滨理工大学;2018年
2 冯佳宾;磁流变弹性体膜的力学性能及其应用研究[D];中国科学技术大学;2018年
3 马俊金;磁流变阻尼支撑夹具—工件系统的动力学建模与重构方法[D];西北工业大学;2017年
4 董绪斌;基于电液伺服主动悬架的车身位姿稳定性控制研究[D];吉林大学;2017年
5 景晖;基于差动转向的分布式直驱电动汽车鲁棒控制方法研究[D];东南大学;2017年
6 欧阳青;多级并联式磁流变缓冲器动态特性及可控性研究[D];南京理工大学;2017年
7 姚行艳;基于多孔泡沫金属的磁流变液阻尼器关键机理及性能研究[D];重庆大学;2014年
8 李金华;精密数控车若干关键技术的研究[D];东北大学;2014年
9 廖国江;磁流变弹性体的力学性能及其在振动控制中的应用[D];中国科学技术大学;2014年
10 赵春伟;基于微结构的磁流变液力学性能研究[D];重庆大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李宁;电动汽车馈能型悬架系统建模与实验研究[D];安徽工程大学;2018年
2 胡颖怡;动态特性可调被动减振器的设计[D];广东工业大学;2018年
【二级参考文献】
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1 刘少军;由高速ON/OFF阀操作的主动悬架系统及控制方法研究[J];汽车工程;1996年04期
2 黄尚廉;光纤机敏结构评述[J];半导体光电;1995年03期
3 黄尚廉;智能结构——工程学科萌生的一场革命[J];压电与声光;1993年01期
4 宋鸣之;;越野车半主动式悬架[J];国外汽车;1989年01期
5 章一鸣,林野;一种新型车辆悬挂系统的探讨-阻尼最优控制的半主动悬挂系统[J];汽车工程;1988年04期
6 陈祖幸;;能保证行驶平顺性的程控悬架[J];国外汽车;1988年06期
7 惠敢;;声纳悬架装置[J];国外汽车;1988年06期
8 李清泉;自校正调节器的收敛性和控制幅度[J];清华大学学报(自然科学版);1986年06期
9 A.G.Thompson;晓平;陈贵耕;张兰勋;;轮式车辆的最优和次优线性主动式悬挂[J];国外汽车;1985年03期
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1 陈友玲;牛治军;王妍;;车辆磁流变阻尼器专利技术发展综述[J];科技与企业;2015年14期
2 张勇飞;陈艳君;;车辆振动磁流变阻尼器的受力过程参数建模[J];科技通报;2014年12期
3 王炅,黄文良,陆静;磁流变阻尼器动力学模型及其应用[J];弹道学报;2003年01期
4 杨吉新;贺效强;李昆;王晓琴;;磁流变阻尼器减振性能的试验研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2009年04期
5 翁建生,胡海岩,张庙康;磁流变阻尼器的实验建模[J];振动工程学报;2000年04期
6 张香成;何尚文;李倩;徐赵东;;铅-磁流变阻尼器的试验及计算模型[J];工程力学;2016年10期
7 周玉丰;吴龙;;摩托车磁流变阻尼器设计研究[J];宁夏工程技术;2006年01期
8 胡国良;张佳伟;;磁流变阻尼器结构优化设计研究现状[J];机床与液压;2019年01期
9 涂建维;朱倩莹;刘凡;罗志机;;新型防泄漏磁流变阻尼器的密封构造与力学模型[J];土木工程学报;2018年S2期
10 李赵春;龚瑶;;冲击缓冲用磁流变阻尼器迟滞消除方法研究进展[J];机床与液压;2018年05期
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1 关新春;郭鹏飞;欧进萍;;磁流变阻尼器力学特征与设计方法的研究[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年
2 任艳飞;陈力奋;;磁流变阻尼器结构参数对汽车悬挂系统减振效果的影响与分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年
3 任艳飞;陈力奋;;磁流变阻尼器结构参数对汽车悬挂系统减振效果的影响与分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
4 涂奉臣;周滨;周娟;冯学斌;;新型磁流变阻尼器的磁路设计及磁饱和分析[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
5 马新娜;;磁流变阻尼器控制系统的时滞主共振研究[A];第六届全国动力学与控制青年学者学术研讨会论文摘要集[C];2012年
6 孙清;伍晓红;胡志义;;磁流变阻尼器控制结构地震反应的振动台试验研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
7 王炅;朱超;杨哲;黄林;;冲击载荷下磁流变阻尼器控制算法研究[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年
8 张红辉;廖昌荣;陈伟民;;磁流变阻尼器磁路设计与性能的相关性研究[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
9 钟顺;贾启芬;许恒波;刘习军;;半主动悬架的振动特性和减振控制研究[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年
10 祝世兴;薛建海;;多环槽式磁流变阻尼器阻尼力计算及实验结果分析[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 廖昌荣;汽车悬架系统磁流变阻尼器研究[D];重庆大学;2001年
2 付强;基于双出杆结构的磁流变阻尼器的磁流变假肢膝关节及其构成的磁流变下肢假肢的控制方法[D];重庆大学;2017年
3 王小龙;车辆磁流变悬架系统执行器不确定性估计与最优控制理论研究[D];重庆大学;2018年
4 许飞鸿;多级线圈磁流变阻尼器性能试验及其结构减震研究[D];东南大学;2017年
5 孙伟;基于多级磁流变阻尼器的颤振半主动抑制[D];南京航空航天大学;2005年
6 张红辉;磁偏置内旁通式磁流变阻尼器研究[D];重庆大学;2006年
7 石秀东;磁流变减振系统关键技术研究[D];南京理工大学;2006年
8 王唯;直升机“地面共振”半主动自适应控制[D];南京航空航天大学;2007年
9 沈娜;主动变阻尼冲击减振系统的控制研究[D];南京理工大学;2007年
10 刘建军;新型磁流变阻尼器及其智能控制方法研究[D];天津大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵云武;双磁流变阻尼器力学性能的试验研究[D];重庆交通大学;2008年
2 顾苗;冲击载荷作用下磁流变阻尼器缓冲控制算法研究[D];南京理工大学;2006年
3 侯振宁;磁流变阻尼器力学性能研究与优化[D];宁波大学;2010年
4 彭扬;磁流变阻尼器半主动控制仿真研究[D];华中科技大学;2005年
5 柳舟通;磁流变阻尼器的设计与研究[D];武汉理工大学;2002年
6 胡敏;磁流变阻尼器的性能实验与力学模型优化[D];宁波大学;2017年
7 邬家利;磁流变阻尼器长期力学性能研究[D];湖南科技大学;2017年
8 王成;单出杆磁流变阻尼器及其对斜拉桥拉索风振控制的研究[D];东南大学;2017年
9 王凤梅;基于磁流变阻尼器高速列车主动悬挂控制方法研究[D];华东交通大学;2016年
10 关振涛;气体补偿式单出杆磁流变阻尼器设计与性能研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
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