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某磁流变阻尼器力学性能及参数辨识研究

路子阳  
【摘要】: 磁流变阻尼器作为一种新型智能化的减振装置已经被广泛的应用于各种振动抑制场合。但是,到目前为止,人们对磁流变阻尼器的研究远未达到完善的地步。本文以新型磁流变阻尼器为研究对象,主要研究新型磁流变阻尼器的分析计算方法,包括磁场的有限元分析、阻尼力的求解、阻尼力与速度关系曲线以及基于遗传算法的参数辨识研究。 首先对新型磁流变阻尼器提出了基于磁路有限元分析的方法。利用ANSYS软件进行有限元分析,通过分析求出磁通密度以及磁力线分布图,详细求解间隙处两点之间的磁通密度变化,对输入不同电流时阻尼器间隙处的磁通密度进行计算,并绘制了磁通密度随电流变化的曲线。 建立了磁流变阻尼器的流体动力学方程,用两种方法详细求解了磁流变阻尼器的阻尼力。第一种方法,建立磁流变阻尼器的平行板一维层流的流动方程,求出不同电流下,阻尼力随活塞速度的变化规律。第二种方法,利用ANSYS的CFD模块计算出,不同的活塞速度情况下,入口与出口处的压力差。得到磁流变阻尼器的阻尼力和流速的关系。将两种方法计算出的阻尼力进行对比。 详细介绍了遗传算法的原理与应用,利用磁流变阻尼器循环加载实验数据,采用遗传算法进行阻尼器模型参数识别优化过程,通过参数辩识的研究确定磁流变阻尼器的特性参数。针对阻尼器Bouc-Wen模型的参数识别问题,运用遗传算法加以解决。根据所建立的Bouc-Wen数学模型,选取其中的部分参数,以Visual C++为开发平台,编写了针对参数的识别程序,并将运行程序得到的计算结果与实验结果进行了对比分析,可知这种模型的参数可以以十分小的误差得到优化。


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