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第
32
卷第
1
期
西安科技大学学报
2012
年
01
月
JOURNAL
OF
XI'
AN
UMVERSITY
OF
SCIENCE
AND
TECHNOLOGY
文章编号:
1672
-9315(2012)01 -0111
-05
Vo
l.
32
No.
1
]an.2012
车辆座椅悬架用磁流变阻尼器的阻尼特性实验研究
寇发荣
l
气马建
2
王冀白
2
(1.西安科技大学机械工程学院,陕西西安
710054;
2.
长安大学汽车学院,陕西西安
710064)
摘
要:在分析磁流变阻尼器的工作原理和简化模型的基础上,以座椅悬架用磁流变阻尼器为实
验对象,在不同控制电流和不同激振频率输入下,对磁流变阻尼器的阻尼特性进行了台架实验研
究。结果表明,该磁流变阻尼器耗能效果明显,而且阻尼力随着控制电流、激振频率的增加而增
大,并趋于平衡。
关键词:座椅悬架;磁流变阻尼器;控制电流;阻足,特性;实验研究
中图分类号:
U 463.33
文献标志码
:A
。引言
20
世纪
40
年代
Rabinow
首次发现了磁流变液的磁流变现象。磁流变液(
Magneto
吐
leological
f1
uid)
的
主要组分为软磁性颗粒、母液以及为了防止磁性颗粒沉降而添加的在总组分中所占比例很少的添加剂。
软磁性颗粒主要有铁钻合金、铁镰合金、是基铁等性能优良的颗粒,使用最多的磁性颗粒为是基铁粉。磁
流变液的基本特征是在外加磁场作用下能在瞬间(毫秒级)从自由流动的液体变为半固体,呈现可控的屈
服强度,而且这种变化是可逆的
[1]
。
采用磁流变液制成的磁流变阻尼器
(Ma
伊
eto-rheological
damper , MRD
)是一种半主动阻尼控制装置,
其输出阻尼力受制于工作控制电流,具有结构简单、体积小、响应快、动态范围大、能耗小、耐久性好等优
良特性。磁流变阻尼控制既具有被动系统的可靠性,又具有主动控制系统的强适应性,通过一定的控制
率可以达到与主动控制系统十分接近的控制效果,是一种具有较好工程应用前景的控制技术。
文中将磁流变阻尼器技术应用于车辆座椅悬架控制中,通过分析磁流变阻尼器的结构原理以及磁流
变阻尼器简化模型,对在不同控制电流、不同激振频率下的磁流变阻尼器阻尼力特性进行了台架实验研
究。
1
磁流变阻尼器的工作原理和简化模型
1.
1
磁流变阻尼器的结构与工作原理
依据磁流变阻尼器的阻尼通道与工作缸的空间关系,磁流变阻尼器分为通道位于缸内和缸外两种;
依据阻尼器活塞杆和缸筒的数量,磁流变阻尼器分为单杆双缸式、单杆单缸式、双杆单缸式
3
种;依据磁
流变液在磁流变阻尼器中的受力状况和液流形式的不同工作模式,磁流变阻尼器可分为流动式、挤压式、
剪切式和
3
种模式的随意组合,如图
1
所示。图
l
中
,
d
表示工作极板产生相向运动的方向
,
P
表示工作
极板不动而磁流变液在压力作用下产生流动过程
;V
表示阻尼器磁流变液不动而工作极板产生相对运动。
汽车座椅悬架用磁流变阻尼器设计一般不采用挤压式,通常采用剪切式、流动式或二者共同起作用的混
合工作模式
[2]
。
磁流变阻尼器结构上由磁流变液、缸体、节流口、活塞、线圈、密封件等组成。活塞上带有节流孔,在
收稿日期:
2011
-
10
-12
基金项目:陕西省教育厅专项科研计划项目
(20
1O
JK660)
;中国博士后科学基金项目(
20100481310
)
通讯作者:寇发荣(1
973
- )
,男,甘肃酒泉人,博士,副教授,硕士生导师,主要从事车辆动力学、机械振动控制等领域的研究工作.
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