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汽车发动机磁流变悬置动特性仿真研究

刘金  
【摘要】:汽车发动机是汽车振动的主要激振源之一,对汽车的乘坐舒适性有很大的影响。理想的发动机隔振器的动态刚度和阻尼应具有频变特性和幅变特性。传统的被动悬置难以满足全频率范围内的隔振要求。为了实现发动机悬置在工作频率范围内的可调性,本文研究了基于磁流变液可调阻尼的半主动悬置。 本文针对发动机悬置系统的发展历史,以及磁流变液的应用范围,在分析被动悬置阻尼特性对悬置系统隔振性能影响的基础上,研究了用磁流变液作为工作液体的磁流变悬置。首先,对所采用的某公司生产的磁流变液材料及性能作了较为详细的阐述,着重分析了磁流变液的流变机理、组成、本构关系及性能。其次,讨论了发动机隔振的基本理论,主要包括发动机振动及其控制、悬置系统的隔振原理、悬置设计的原则与步骤。然后,根据以上的理论基础,设计了一种新型磁流变悬置的结构,并且阐述了此悬置的力学特性及磁路设计原理。 最后,运用键合图理论研究方法,建立了本文设计的磁流变悬置的键合图模型并推导出悬置的动力学模型。应用仿真工具(MATLAB),对磁流变悬置的动态特性进行仿真分析计算,着重分析不同电流强度和悬置结构参数对该悬置动态特性的影响。并与被动液压悬置的隔振性能进行对比分析。仿真结果表明,通过半主动控制后的磁流变悬置系统相对于被动液压悬置系统在隔振性能上有了较大的改进。


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