CN103217655A - 减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法 - Google Patents

减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103217655A
CN103217655A CN2013101131513A CN201310113151A CN103217655A CN 103217655 A CN103217655 A CN 103217655A CN 2013101131513 A CN2013101131513 A CN 2013101131513A CN 201310113151 A CN201310113151 A CN 201310113151A CN 103217655 A CN103217655 A CN 103217655A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vibration damper
control current
under
shock absorber
magneto
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013101131513A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103217655B (zh
Inventor
周长城
李红艳
汪晓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University of Technology
Original Assignee
Shandong University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University of Technology filed Critical Shandong University of Technology
Priority to CN201310113151.3A priority Critical patent/CN103217655B/zh
Publication of CN103217655A publication Critical patent/CN103217655A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103217655B publication Critical patent/CN103217655B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法，属于减振器技术领域。先前国、内外大都是通过专用测试仪器或装置，对磁流变液体的磁化特性指数进行测试，而一直未给出简便、准确、可靠的分析方法。该发明其特征在于：根据在未施加控制电流情况下（I=0），及在两种不同控制电流I 1和I 2情况下的磁流变减振器阻尼特性试验数值，便可准确地分析计算出减振器磁流变液体的磁化特性指数α。该方法简便、准确，不需要专用的测试仪器，直接利用现有减振器特性试验设备及磁流变减振器阻尼特性试验数值，因此，分析计算所得到的磁化特性指数α更加可靠，减振器设计及特性仿真模型更加准确，可进一步提高磁流变减振器的设计水平、质量和性能。

Description

减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法
技术领域
本发明涉及磁流变减振器，特别是减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法。
背景技术
磁流变减振器可通过控制电流的大小实现对减振器阻尼力的控制，它具有响应速度快、功耗低，调节范围大等特点，并且工作条件相对简单，当前国内、外汽车悬架研究领域的一个热点。磁流变减振器的阻尼力是由粘滞阻尼力和库仑阻尼力组成的，而库仑阻尼力可表示为                                                
Figure 231152DEST_PATH_IMAGE001
，其中，α即为磁流变液体的磁化特性指数。可知：磁流变液体的库伦阻尼力F i 不仅受减振器结构的影响，而且还受磁流变液体的磁化特性指数α的影响。因此，磁流变液体的磁化特性指数α对减振器阻尼特性具有重要影响,并且直接影响磁流变减振器电磁线圈匝数N及最大控制电流I max等参数的设计。然而，目前国内、外一直未能给出简便、准确、可靠的磁流变液体的磁化特性指数α的分析计算方法，大都是需要通过复杂的仪器或装置，对磁流变液体的磁化特性指数α进行测定，例如，重庆师范大学的何国田, 张德胜等人，曾设计了一种磁流变液电磁学特性检测装置，包括：磁流变液电磁学特性转换器、信号预处理、信号放大与滤波、数据处理及显示五部分，对磁流变液的电磁学特性参数进行测试。减振器所采用磁流变液体的类型繁多，其磁化特性指数α也各不相同的，一般在（1.0～2.0）范围内变化。因此，随着汽车工业的快速发展及车辆行驶速度的不断提高，对磁流变减振器的设计提出了更高的要求，因此，必须建立一种简便、准确、可靠的减振器磁流变液体的磁化特性指数α测试分析方法，以满足对磁流变减振器快速和精确设计的要求，降低设计和试验费用及维修费用，提高磁流变减振器的设计质量、水平和性能，提高车辆的行驶平顺性。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种简便、准确、可靠的减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法，其分析计算流程如图1所示。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法，其技术方案实施步骤如下：
（1）磁流变减振器在未施加控制电流下的阻尼特性试验：
根据减振器试验的最大速度V max，确定所施加谐波位移信号的幅值A及频率f,即：
                  f =V max/(2πA)
然后利用减振器特性试验台,通过施加幅值A及频率f谐波位移信号，在未施加控制电流I的情况下，对磁流变减振器的阻尼特性进行试验，测得减振器位移x(i)及对应阻尼力F 0(i),并通过特性分析软件，得到减振器在为施加控制电流情况下的速度特性曲线F 0(V)；
（2）磁流变减振器在施加控制电流下的阻尼特性试验：
根据（1）中的最大速度V max，及所施加谐波位移信号的幅值A和频率f,对同一只减振器分别在控制电流I 1和I 2情况下的阻尼特性进行特性试验，测得减振器位移x(i)及对应阻尼力F(i)1及F 2(i)，并通过特性分析软件，得到减振器在I 1和I 2两种控制电流情况下的速度特性曲线，即F 1(V)和F 2(V)；
（3）减振器磁流变液体的磁化特性指数的分析计算：
根据步骤（1）中的速度特性曲线F 0(V)，步骤（2）中的速度特性曲线F 1(V)和F 2(V)，可得在同一速度情况下，减振器在I 1和I 2两种控制电流情况下的磁流变减振器的阻尼力与未施加控制电流情况下的阻尼力之差
Figure 459877DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 239614DEST_PATH_IMAGE003
，分别为：
           
Figure 697140DEST_PATH_IMAGE004
；
           
Figure 386878DEST_PATH_IMAGE005
；
根据控制电流I 1和I 2，及
Figure 209341DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 790888DEST_PATH_IMAGE003
，便可对该减振器的磁流变液体的磁化特性指数
Figure 52105DEST_PATH_IMAGE006
进行分析计算，即：
Figure 720984DEST_PATH_IMAGE007
。
本发明比现有技术具有的优点：
先前对减振器磁流变液体的磁化特性指数α，大都需要复杂的测试装置进行试验测试，而其测试环境及特性数值与实际减振器工作环境及特性数值不相同，因此，不能满足当前汽车工业快速发展及对磁流变减振器设计及特性仿真的要求。本发明所建立的减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法，可根据磁流变减振器在未施加控制电流情况下（I=0）的阻尼特性试验数值，及在两种不同控制电流I 1和I 2大小情况下的阻尼特性试验数值，便可准确地分析计算出当前减振器所采用的磁流变液体的磁化特性指数α的大小。利用该试验分析计算方法，不仅简便、准确，而且不需要专用的测试仪器或装置，降低试验测试费用；同时，由于直接利用磁流变减振器阻尼特性试验数值，分析得到的磁化特性指数α更加反映实际情况，保证了磁流变减振器设计及特性仿真模型的准确性，可提高减振器设计水平、质量和性能。
为了更好地理解本发明下面结合附图作进一步的说明。
图1 是减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法的流程图；
图2 是实施例一的磁流变减振器在不同控制电流（I＝0，I 1＝0.5A和I 2＝1.0A）情况下的速度特性曲线；
图3 是实施例二的磁流变减振器在不同控制电流（I＝0，I 1＝0.5A和I 2＝0.8A）情况下的速度特性曲线。
具体实施方案
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一：某型号磁流变减振器的最大试验速度V max=1.0m/s，在控制电流I＝0A，I 1＝0.5A和I 2＝1.0A情况下，对磁流变减振器阻尼特性进行试验，并分析计算该磁流变减振器的磁流变液体的磁化特性指数。
本发明实例所提供的减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法，分析计算流程如图1所示，具体技术方案实施步骤如下：
（1）磁流变减振器在未施加控制电流下的阻尼特性试验：
根据减振器试验的最大速度V max=1.0m/s，确定所施加谐波位移信号的幅值A＝25mm及频率f，即：
                  f =V max/(2πA)＝6.3662Hz；
然后利用减振器特性试验台,通过施加幅值A＝25mm及频率f＝6.3662Hz谐波位移信号，在未施加控制电流I（即I＝0A）的情况下，对该磁流变减振器的阻尼特性进行试验，测得减振器位移x(i)及对应阻尼力F 0(i),并通过特性分析软件，得到减振器在未施加控制电流情况下的速度特性曲线F 0(V)，如图2所示；
其中，在V＝0.3m/s下的阻尼力F 0＝336.01N；
（2）磁流变减振器在施加控制电流下的阻尼特性试验：
根据（1）中的最大速度V max=1.0m/s，及所施加谐波位移信号的幅值A＝25mm和频率f＝6.3662Hz对同一只减振器，分别在控制电流I 1＝0.5A和I 2＝1.0A情况下的阻尼特性进行特性试验，测得减振器位移x(i)及对应阻尼力F 1 (i)及F 2(i)，并通过特性分析软件，得到减振器在I 1＝0.5A和I 2＝1.0A两种控制电流情况下的速度特性曲线，即F 1(V)和F 2(V)，如图2所示；
其中，在V＝0.3m/s下减振器在I 1＝0.5A和I 2＝1.0A两种控制电流情况下的阻尼力，分别为：
F 1＝673.188 N；       F 2＝1358.1N；
（3）减振器磁流变液体的磁化特性指数的分析计算：
根据在同一速度V＝0.3m/s情况下，步骤（1）中的F 0＝336.01N，步骤（2）中的F 1＝673.188 N和F 2＝1358.1N，确定磁流变减振器在I 1＝0.5A和I 2＝1.0A两种控制电流情况下的阻尼力F 1和F 2，与未施加控制电流情况下的阻尼力F 0之差，分别为：
                 ＝337.18N，
           
Figure 344044DEST_PATH_IMAGE005
＝1022.1N；
根据控制电流I 1＝0.5A和I 2＝1.0A，及
Figure 392640DEST_PATH_IMAGE002
＝337.18N和＝1022.1N，对该减振器的磁流变液体的磁化特性指数
Figure 408186DEST_PATH_IMAGE006
进行分析计算，即：
Figure 462861DEST_PATH_IMAGE007
＝1.6。
    通过与利用专用测试仪器所测得的该减振器的磁流变液体的磁化特性指数
Figure 800302DEST_PATH_IMAGE006
＝1.61，比较可知：利用阻尼特性试验分析方法所得到的该减振器的磁流变液体的磁化特性指数
Figure 443772DEST_PATH_IMAGE006
＝1.60，与专用测试仪器所测得的相吻合，相对偏差仅为0.62％，表明该发明所提供的减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法是准确。
实施例二：某一型号磁流变减振器的最大试验速度V max=0.52m/s，在控制电流分别为I＝0A，I 1＝0.5A和I 2＝0.8A的情况下，对磁流变减振器阻尼特性进行试验，并分析计算该磁流变减振器的磁流变液体的磁化特性指数。
采用实施例一的试验分析计算步骤，对该磁流变减振器的磁流变液体的磁化特性指数进行分析计算，即：
（1）磁流变减振器在未施加控制电流下的阻尼特性试验：
根据减振器试验的最大速度V max=0.52m/s，确定所施加谐波位移信号的幅值A＝15mm及频率f,即：
                                    f =V max/(2πA)＝5.5174Hz；
然后利用减振器特性试验台,通过施加幅值A＝15mm及频率f＝5.5174Hz谐波位移信号，在未施加控制电流I（即I＝0A）的情况下，对某磁流变减振器的阻尼特性进行试验，测得减振器位移x(i)及对应阻尼力F 0(i),并通过特性分析软件，得到减振器在未施加控制电流情况下的速度特性曲线F 0(V)，如图3所示；
其中，在V＝0.3m/s下的阻尼力F 0＝161.14N；
（2）磁流变减振器在施加控制电流下的阻尼特性试验：
根据（1）中的最大速度V max=0.52m/s，及所施加谐波位移信号的幅值A＝15mm和频率f, ＝5.5174Hz对上述减振器，分别在控制电流I 1＝0.5A和I 2＝0.8A情况下的阻尼特性进行特性试验，测得减振器位移x(i)及对应阻尼力F 1 (i)及F 2(i)，并通过特性分析软件，得到减振器在I 1＝0.5A和I 2＝0.8A两种控制电流情况下的速度特性曲线，即F 1(V)和F 2(V)，如图3所示；
其中，在V＝0.3m/s下减振器在I 1＝0.5A和I 2＝0.8A两种控制电流情况下的阻尼力，分别为：
F 1＝1219N，F 2＝2569N；
（3）减振器磁流变液体的磁化特性指数的分析计算：
根据在同一速度V＝0.3m/s情况下，步骤（1）中的F 0＝161.14N，步骤（2）中的F 1＝1219 N和F 2＝2569N，确定磁流变减振器在I 1＝0.5A和I 2＝0.8A两种控制电流情况下的阻尼力F 1和F 2，与未施加控制电流情况下的阻尼力F 0之差，分别为：
                 
Figure 87594DEST_PATH_IMAGE004
＝1057.8N，
              
Figure 878832DEST_PATH_IMAGE005
＝2407.9N；
根据控制电流I 1＝0.5A和I 2＝0.8A，及
Figure 770696DEST_PATH_IMAGE002
＝1057.8N和
Figure 268673DEST_PATH_IMAGE003
＝2407.9N，对该减振器的磁流变液体的磁化特性指数
Figure 102637DEST_PATH_IMAGE006
进行分析计算，即：
Figure 364860DEST_PATH_IMAGE007
＝1.75。
   通过与利用专用测试仪器所测得的该减振器的磁流变液体的磁化特性指数
Figure 309682DEST_PATH_IMAGE006
＝1.749，比较可知：利用阻尼特性试验分析方法所得到的该减振器磁流变液体的磁化特性指数
Figure 662166DEST_PATH_IMAGE006
＝1.75，与利用专用测试仪器所测得的相吻合，相对偏差仅为0.057％，表明该发明所提供的减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法是准确。

Claims (2)

1.减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法，其具体步骤如下：
（1）磁流变减振器在未施加控制电流下的阻尼特性试验：
根据减振器试验的最大速度V max，确定所施加谐波位移信号的幅值A及频率f,即：
                     f =V max/(2πA)
然后利用减振器特性试验台,通过施加幅值A及频率f谐波位移信号，在未施加控制电流I的情况下，对磁流变减振器的阻尼特性进行试验，测得减振器位移x(i)及对应阻尼力F 0(i),并通过特性分析软件，得到减振器在为施加控制电流情况下的速度特性曲线F 0(V)；
（2）磁流变减振器在施加控制电流下的阻尼特性试验：
根据（1）中的最大速度V max，及所施加谐波位移信号的幅值A和频率f,对同一只减振器分别在控制电流I 1和I 2情况下的阻尼特性进行特性试验，测得减振器位移x(i)及对应阻尼力F(i)1及F 2(i)，并通过特性分析软件，得到减振器在I 1和I 2两种控制电流情况下的速度特性曲线，即F 1(V)和F 2(V)；
（3）减振器磁流变液体的磁化特性指数的分析计算：
根据步骤（1）中的速度特性曲线F 0(V)，步骤（2）中的速度特性曲线F 1(V)和F 2(V)，可得在同一速度情况下，减振器在I 1和I 2两种控制电流情况下的磁流变减振器阻尼力与未施加控制电流情况下的阻尼力之差                                                
Figure 2013101131513100001DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 738888DEST_PATH_IMAGE002
，分别为：
             
Figure 2013101131513100001DEST_PATH_IMAGE003
；
             
Figure 531395DEST_PATH_IMAGE004
；
根据控制电流I 1和I 2，及
Figure 687963DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 207806DEST_PATH_IMAGE002
，便可对该减振器的磁流变液体的磁化特性指数
Figure 2013101131513100001DEST_PATH_IMAGE005
进行分析计算，即：
Figure 300743DEST_PATH_IMAGE006
。
2.根据权利要求1所述方法中的步骤(3)，其特征在于：根据控制电流I 1和I 2，及在I 1和I 2两种控制电流情况下的磁流变减振器的阻尼力
Figure DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 250769DEST_PATH_IMAGE008
，与未施加控制电流情况下的磁流变减振器的阻尼力之差
Figure 767069DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 594998DEST_PATH_IMAGE002
，即
Figure 637778DEST_PATH_IMAGE003
，
Figure 506508DEST_PATH_IMAGE004
，便可对该减振器的磁流变液体的磁化特性指数
Figure 637668DEST_PATH_IMAGE005
进行分析计算，即：
Figure 779DEST_PATH_IMAGE006
。
CN201310113151.3A 2013-04-03 2013-04-03 减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法 Expired - Fee Related CN103217655B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310113151.3A CN103217655B (zh) 2013-04-03 2013-04-03 减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310113151.3A CN103217655B (zh) 2013-04-03 2013-04-03 减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103217655A true CN103217655A (zh) 2013-07-24
CN103217655B CN103217655B (zh) 2015-02-04

Family

ID=48815614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310113151.3A Expired - Fee Related CN103217655B (zh) 2013-04-03 2013-04-03 减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103217655B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110940573A (zh) * 2019-10-28 2020-03-31 郑州大学 一种位移-电流混合控制拟静力试验加载制度
CN111578895A (zh) * 2020-04-21 2020-08-25 重庆大学 一种磁流变阻尼器件内部磁流变液的沉降监测方法
CN111942344A (zh) * 2020-07-14 2020-11-17 南京天航智能装备研究院有限公司 一种含电机堵转保护装置的线控液压制动系统及控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6694856B1 (en) * 2001-02-22 2004-02-24 The University Of Maryland Magnetorheological damper and energy dissipation method
JP2005337779A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Riken Denshi Kk 磁気特性測定装置の試料加振機構
CN101220845A (zh) * 2008-01-23 2008-07-16 重庆大学 一种基于组合悬置的发动机隔振系统及控制方法
CN102175468A (zh) * 2011-02-23 2011-09-07 湖南大学 油气悬架非线性特性参数的无损评测方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6694856B1 (en) * 2001-02-22 2004-02-24 The University Of Maryland Magnetorheological damper and energy dissipation method
JP2005337779A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Riken Denshi Kk 磁気特性測定装置の試料加振機構
CN101220845A (zh) * 2008-01-23 2008-07-16 重庆大学 一种基于组合悬置的发动机隔振系统及控制方法
CN102175468A (zh) * 2011-02-23 2011-09-07 湖南大学 油气悬架非线性特性参数的无损评测方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李科等: "汽车行驶中磁流变减振器阻尼力的动态分析", 《现代制造工程》 *
沈楚敬: "电流变液在车辆减振器中的应用", 《农业装备与车辆工程》 *
马然等: "拖拉机前悬架单出杆磁流变减振器研制", 《农业工程学报》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110940573A (zh) * 2019-10-28 2020-03-31 郑州大学 一种位移-电流混合控制拟静力试验加载制度
CN110940573B (zh) * 2019-10-28 2022-07-05 郑州大学 一种位移-电流混合控制拟静力试验加载制度
CN111578895A (zh) * 2020-04-21 2020-08-25 重庆大学 一种磁流变阻尼器件内部磁流变液的沉降监测方法
CN111578895B (zh) * 2020-04-21 2022-04-01 重庆大学 一种磁流变阻尼器件内部磁流变液的沉降监测方法
CN111942344A (zh) * 2020-07-14 2020-11-17 南京天航智能装备研究院有限公司 一种含电机堵转保护装置的线控液压制动系统及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103217655B (zh) 2015-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102748418B (zh) 减振器复合阀螺旋弹簧刚度设计方法
CN103149036B (zh) 减振器外特性试验的分析方法
CN103217655A (zh) 减振器磁流变液体的磁化特性指数的试验分析方法
CN103234866A (zh) 不同温度下减振器磁流变液体粘度的分析计算方法
CN104455157A (zh) 车辆座椅悬置液压减振器非线性速度特性参数的获取方法
CN103161873B (zh) 减振器磁流变液体的磁致剪切应力系数的分析计算方法
CN207395618U (zh) 一种汽车阀门内、外径检具
CN103617334B (zh) 减振器阀片在任意非均布压力下的强度校核方法
CN104833514A (zh) 一种基于滤波频率可调的发动机测控系统
CN105302944B (zh) 基于广义耗散能的车辆被动悬架最佳阻尼比的计算方法
CN103116710A (zh) 液压减振器油液非线性节流损失的计算方法
CN104317983A (zh) 基于减振器速度特性的馈能悬架发电机功率的设计方法
CN103678833B (zh) 汽车减振器非等构叠加阀片径向应力的计算方法
CN204575305U (zh) 一种橡胶减振器径向动态性能检测辅助装置
CN103498885A (zh) 基于速度特性的液压减振器复原阀常通孔面积的设计方法
CN103133588A (zh) 液压减振器局部压力损失及活塞孔等效长度的计算方法
CN204269003U (zh) 一种汽车后盖铰链总成的检具
CN204649371U (zh) 一种带温湿度影响的低频振动校准装置
CN204100972U (zh) 偏心轮圆弧尺寸检验判断工具
CN204422165U (zh) 一种并联动刚度实验台
CN103115105A (zh) 减振器复原阀叠加阀片的拆分设计方法
CN109827785A (zh) Cdc减振器性能测试系统
CN203011665U (zh) 用于风洞测试的1u机箱治具
Chen Experimental Study on Vibration System of Vehicle Engines Based on Magneto Rheological Mounts
CN108204929B (zh) 一种聚氨酯隔振垫工程适用条件快速判别技术

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150204

Termination date: 20190403