CN110307968A - 一种磁流变减振器疲劳测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁流变减振器疲劳测试方法及系统。该方法包括：在当前电流范围区间内选取任意一个电流值作为当前测试电流值，在当前耗散能量范围区间内选取任意一个单位体积累计耗散能量值作为当前单位体积累计耗散能量测试值；在预设温度下，依据当前测试电流值和周期性振动激励值，得到磁流变减振器的示功图；依据示功图，确定单周期耗散热量；依据单周期耗散热量和当前单位体积累计耗散能量测试值，计算测试周期数；判断测试周期数是否在预设周期范围内；若是，则测试结束；若否，则重新调整当前测试电流值和当前单位体积累计耗散能量测试值。本发明能够指导磁流变减振器的疲劳试验，使得磁流变减振器更好的在实际中应用。

Description

一种磁流变减振器疲劳测试方法及系统

技术领域

本发明涉及疲劳测试技术领域，特别是涉及一种磁流变减振器疲劳测试方法及系统。

背景技术

磁流变液是一种对磁场敏感的智能材料，在无外加磁场时，流动性较好；在外磁场作用下，磁流变液沿磁场方向成链束状，呈现类固体的特征，具有一定的剪切屈服强度。磁流变液的剪切屈服强度随外磁场的增强而增大，从而需要更大的剪切应力才能使其屈服流动。阻尼器、阀等器件利用磁流变液的这种特性制成，通过磁场控制磁流变液的粘度，从而实现这些器件的阻尼调节。由于磁流变阻尼器、磁流变阀具有响应快、可控性好、结构简单、能耗低等优点，在多个领域的变阻尼控制中具有较好的应用前景。

疲劳寿命是磁流变减振器在实际应用中必须要考察的一个指标，除了从普通减振器的角度来考虑，不能出现泄露、元器件损坏等要求，还存在独特的方面需要考虑：一是磁流变减振器的阻尼力是通过加载不同电流进行调节的，疲劳试验时究竟加载多大的电流缺乏依据。若不加载电流，显然不满足磁流变减振器的功能要求，也不足以考察磁流变减振器的寿命；若持续加载大电流，阻尼力一直处于较大的值，对减振器的可靠性考验要求过高，可能达不到要求的试验次数就会出现疲劳问题。二是，磁流变液在阻尼通道中不断的被挤压和摩擦，基载液和悬浮软磁颗粒会产生氧化疲劳，因此磁流变液本身的使用寿命也需要考察。

目前，缺乏有效的方法来指导磁流变减振器的疲劳试验。

发明内容

基于此，有必要提供一种磁流变减振器疲劳测试方法及系统，以指导磁流变减振器的疲劳试验，使得磁流变减振器更好的在实际中应用。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种磁流变减振器疲劳测试方法，包括：

确定加载磁流变减振器所需的周期性振动激励值；所述周期性振动激励值包括振动幅值和振动频率；

确定单位体积累计耗散能量范围区间；

确定电流加载范围区间；

在所述单位体积累计耗散能量范围区间内选取任意一个单位体积累计耗散能量值作为当前单位体积累计耗散能量测试值；

在所述电流加载范围区间内选取任意一个电流值作为当前测试电流值；

在预设温度下，依据所述当前测试电流值和所述周期性振动激励值，得到所述磁流变减振器的示功图；所述示功图为随着磁流变减振的位移变化，阻尼力的变化曲线图；

依据所述示功图，确定单周期耗散热量；所述单周期耗散热量为所述磁流变减振器运动一个周期耗散的热量；所述单周期耗散热量与所述示功图所围成的图形的面积大小相等；

依据所述单周期耗散热量和所述当前单位体积累计耗散能量测试值，计算测试周期数；所述测试周期数表示所述磁流变减振器在整个测试时间内，运动的完整周期的个数；

判断所述测试周期数是否在预设周期范围内，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示所述测试周期数在预设周期范围内，则测试结束，并将所述当前测试电流值作为所述磁流变减振器的加载电流，将所述当前单位体积累计耗散能量测试值作为所述磁流变减振器内灌装的磁流变液的单位体积累计耗散能量；

若所述第一判断结果表示所述测试周期数不在预设周期范围内，则将所述当前测试电流值在所述电流加载范围区间内剔除，得到更新后的电流加载范围区间；

判断更新后的电流加载范围区间内是否存在可选的电流值，得到第二判断结果；

若所述第二判断结果表示更新后的电流加载范围区间内存在可选的电流值，则返回所述在所述电流加载范围区间内选取任意一个电流值作为当前测试电流值；

若所述第二判断结果表示更新后的电流加载范围区间内不存在可选的电流值，则将所述当前单位体积累计耗散能量测试值在所述单位体积累计耗散能量范围区间内剔除，得到更新后的单位体积累计耗散能量范围区间；

判断更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内是否存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，得到第三判断结果；

若所述第三判断结果表示更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，则返回在所述单位体积累计耗散能量范围区间内选取任意一个单位体积累计耗散能量值作为当前单位体积累计耗散能量测试值；

若所述第三判断结果表示更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内不存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，则返回所述确定单位体积累计耗散能量范围区间。

可选的，所述单位体积累计耗散能量范围区间为1.0×10⁶J/cm³≤W_LDE≤1.0×10⁷J/cm³；W_LDE表示单位体积累计耗散能量值。

可选的，所述依据所述示功图，确定单周期耗散热量，具体包括：

计算所述示功图所围成的图形的面积其中，F_拉伸取正值，表示磁流变减振器处于拉伸行程时的阻尼力；F_压缩取负值，表示磁流变减振器处于压缩行程时的阻尼力；A表示振动幅值；

将所述面积的大小确定为单周期耗散热量的大小。

可选的，所述依据所述单周期耗散热量和所述当前单位体积累计耗散能量测试值，计算测试周期数，具体包括：

其中，n表示测试周期数；W_LED表示单位体积累计耗散能量值；V_mrf表示磁流变减振器中磁流变液的量；表示单周期耗散热量。

可选的，所述预设周期范围为10⁶≤n≤10⁷。

本发明还提供了一种磁流变减振器疲劳测试系统，包括：

第一确定模块，用于确定加载磁流变减振器所需的周期性振动激励值；所述周期性振动激励值包括振动幅值和振动频率；

第二确定模块，用于确定单位体积累计耗散能量范围区间；

第三确定模块，用于确定电流加载范围区间；

第一选取模块，用于在所述单位体积累计耗散能量范围区间内选取任意一个单位体积累计耗散能量值作为当前单位体积累计耗散能量测试值；

第二选取模块，用于在所述电流加载范围区间内选取任意一个电流值作为当前测试电流值；

示功图确定模块，用于在预设温度下，依据所述当前测试电流值和所述周期性振动激励值，得到所述磁流变减振器的示功图；所述示功图为随着磁流变减振的位移变化，阻尼力的变化曲线图；

单周期耗散热量确定模块，用于依据所述示功图，确定单周期耗散热量；所述单周期耗散热量为所述磁流变减振器运动一个周期耗散的热量；所述单周期耗散热量与所述示功图所围成的图形的面积大小相等；

测试周期计算模块，用于依据所述单周期耗散热量和所述当前单位体积累计耗散能量测试值，计算测试周期数；所述测试周期数表示所述磁流变减振器在整个测试时间内，运动的完整周期的个数；

第一判断模块，用于判断所述测试周期数是否在预设周期范围内，得到第一判断结果；

测试终止模块，用于若所述第一判断结果表示所述测试周期数在预设周期范围内，则测试结束，并将所述当前测试电流值作为所述磁流变减振器的加载电流，将所述当前单位体积累计耗散能量测试值作为所述磁流变减振器内灌装的磁流变液的单位体积累计耗散能量；

第一更新模块，用于若所述第一判断结果表示所述测试周期数不在预设周期范围内，则将所述当前测试电流值在所述电流加载范围区间内剔除，得到更新后的电流加载范围区间；

第二判断模块，用于判断更新后的电流加载范围区间内是否存在可选的电流值，得到第二判断结果；

第一返回模块，用于若所述第二判断结果表示更新后的电流加载范围区间内存在可选的电流值，则返回所述在所述电流加载范围区间内选取任意一个电流值作为当前测试电流值；

第二更新模块，用于若所述第二判断结果表示更新后的电流加载范围区间内不存在可选的电流值，则将所述当前单位体积累计耗散能量测试值在所述单位体积累计耗散能量范围区间内剔除，得到更新后的单位体积累计耗散能量范围区间；

第三判断模块，用于判断更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内是否存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，得到第三判断结果；

第二返回模块，用于若所述第三判断结果表示更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，则返回在所述单位体积累计耗散能量范围区间内选取任意一个单位体积累计耗散能量值作为当前单位体积累计耗散能量测试值；

第三返回模块，用于若所述第三判断结果表示更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内不存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，则返回所述确定单位体积累计耗散能量范围区间。

可选的，所述单位体积累计耗散能量范围区间为1.0×10⁶J/cm³≤W_LDE≤1.0×10⁷J/cm³；W_LDE表示单位体积累计耗散能量值。

可选的，所述单周期耗散热量确定模块，具体包括：

面积计算单元，用于计算所述示功图所围成的图形的面积 其中，F_拉伸取正值，表示磁流变减振器处于拉伸行程时的阻尼力；F_压缩取负值，表示磁流变减振器处于压缩行程时的阻尼力；A表示振动幅值；

单周期耗散热量确定单元，用于将所述面积的大小确定为单周期耗散热量的大小。

可选的，测试周期计算模块，具体包括：

其中，n表示测试周期数；W_LED表示单位体积累计耗散能量值；V_mrf表示磁流变减振器中磁流变液的量；表示单周期耗散热量。

可选的，所述预设周期范围为10⁶≤n≤10⁷。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出了一种磁流变减振器疲劳测试方法及系统。该方法包括：在当前电流范围区间内选取任意一个电流值作为当前测试电流值，在当前耗散能量范围区间内选取任意一个单位体积累计耗散能量值作为当前单位体积累计耗散能量测试值；在预设温度下，依据当前测试电流值和周期性振动激励值，得到磁流变减振器的示功图；依据示功图，确定单周期耗散热量；依据单周期耗散热量和当前单位体积累计耗散能量测试值，计算测试周期数；判断测试周期数是否在预设周期范围内；若是，则测试结束；若否，则重新调整当前测试电流值和当前单位体积累计耗散能量测试值。本发明解决了目前业界在磁流变减振器疲劳试验实施依据和指导方法的缺失问题，能够指导磁流变减振器的疲劳试验，更好地推进磁流变减振器的产业化，为磁流变减振器的疲劳试验提供合理的依据，使得磁流变减振器更好的在实际中应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1一种磁流变减振器疲劳测试方法的流程图；

图2为本发明实施例2中四种磁流变液的粘度随单位体积累计耗散能量的变化关系图；

图3为本发明示例1的示功图；

图4为本发明示例2的示功图

图5为本发明实施例3一种磁流变减振器疲劳测试系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了更好地推进磁流变减振器的产业化，为磁流变减振器的疲劳试验提供合理的依据，本发明提供了一种磁流变减振器疲劳测试方法及系统。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

图1为本发明实施例1一种磁流变减振器疲劳测试方法的流程图。

参见图1，实施例的磁流变减振器疲劳测试方法，包括：

步骤S1：确定加载磁流变减振器所需的周期性振动激励值。

所述周期性振动激励值包括振动幅值和振动频率。

步骤S2：确定单位体积累计耗散能量范围区间。

所述单位体积累计耗散能量范围区间为1.0×10⁶J/cm³≤W_LDE≤1.0×10⁷J/cm³；W_LDE表示单位体积累计耗散能量值。

步骤S3：确定电流加载范围区间。

电流加载范围区间内的电流值，不大于磁流变减振器线圈所用铜线所能承受的最大持续电流。

步骤S4：在所述单位体积累计耗散能量范围区间内选取任意一个单位体积累计耗散能量值作为当前单位体积累计耗散能量测试值。

步骤S5：在所述电流加载范围区间内选取任意一个电流值作为当前测试电流值。

步骤S6：在预设温度下，依据所述当前测试电流值和所述周期性振动激励值，得到所述磁流变减振器的示功图。

所述示功图为随着磁流变减振的位移变化，阻尼力的变化曲线图。

步骤S7：依据所述示功图，确定单周期耗散热量。

所述单周期耗散热量为所述磁流变减振器运动一个周期耗散的热量；所述单周期耗散热量与所述示功图所围成的图形的面积大小相等。示功图所围成的图形的面积采用现有的一般示功图的面积计算方法即可。特殊的，当示功图所围成的图形为方正的图形时，可采用下面的公式计算示功图所围成的图形的面积：其中，F_拉伸取正值，表示磁流变减振器处于拉伸行程时的阻尼力；F_压缩取负值，表示磁流变减振器处于压缩行程时的阻尼力；A表示振动幅值。

步骤S8：依据所述单周期耗散热量和所述当前单位体积累计耗散能量测试值，计算测试周期数。

所述测试周期数表示所述磁流变减振器在整个测试时间内，运动的完整周期的个数。

所述步骤S8，具体包括：

其中，n表示测试周期数；W_LED表示单位体积累计耗散能量值；V_mrf表示磁流变减振器中磁流变液的量；表示单周期耗散热量。

步骤S9：判断所述测试周期数是否在预设周期范围内，得到第一判断结果。若所述第一判断结果表示所述测试周期数在预设周期范围内，则执行步骤S10；若所述第一判断结果表示所述测试周期数不在预设周期范围内，则执行步骤S11。所述预设周期范围为10⁶≤n≤10⁷。

步骤S10：测试结束，并将所述当前测试电流值作为所述磁流变减振器的加载电流，将所述当前单位体积累计耗散能量测试值作为所述磁流变减振器内灌装的磁流变液的单位体积累计耗散能量。

步骤S11：将所述当前测试电流值在所述电流加载范围区间内剔除，得到更新后的电流加载范围区间。

步骤S12：判断更新后的电流加载范围区间内是否存在可选的电流值，得到第二判断结果。若所述第二判断结果表示更新后的电流加载范围区间内存在可选的电流值，则返回所述步骤S5；若所述第二判断结果表示更新后的电流加载范围区间内不存在可选的电流值，则执行步骤S13。

步骤S13：将所述当前单位体积累计耗散能量测试值在所述单位体积累计耗散能量范围区间内剔除，得到更新后的单位体积累计耗散能量范围区间。

步骤S14：判断更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内是否存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，得到第三判断结果。若所述第三判断结果表示更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，则返回步骤S4；若所述第三判断结果表示更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内不存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，则返回步骤S2。

本实施例的磁流变减振器疲劳测试方法，能够指导磁流变减振器的疲劳试验，使得磁流变减振器更好的在实际中应用。

下面提供一个更为详细的实施例。

实施例2

磁流变液的疲劳寿命与单位体积累计耗散的能量有较强的关联性，图2为本发明实施例2中四种磁流变液的粘度随单位体积累计耗散能量的变化关系图。由图2可知，不好的磁流变液在单位体积累计耗散的能量仅达到10⁵J/cm³甚至更低时，就会出现氧化疲劳，零场粘度显著上升，甚至在零场时就已呈现胶泥状，无法继续使用。而耐久性好的磁流变液在单位体积累计耗散的能量达到10⁷J/cm³仍能正常使用。

因此，定义磁流变减振器中磁流变液单位体积累计耗散能量为：

其中，W_LED表示单位体积累计耗散能量值，V_mrf表示磁流变减振器中磁流变液的量，time表示测试总时长，P表示磁流变减振器耗散的瞬时热功率，F表示磁流变减振器的瞬时阻尼力，V_p表示磁流变减振器活塞的瞬时速度，S_p表示磁流变减振器活塞的位置，S_sum表示整个测试期内活塞所累积的行程。

磁流变减振器的阻尼力大小与励磁线圈加载的电流相关，不同电流下磁流变减振器的能量耗散能力不一样，因此，单位体积累计耗散能量的计算是在给减振器加载确定电流I的前提下进行的。

疲劳试验机一般加载周期性激励，例如振动幅值为A，振动频率为f的正弦位移激励S_p＝Asin(2πf)，假定累计测试时间time为n个完整的周期T，即time＝nT，T＝1/f。对于测试过程中示功图较为稳定的磁流变减振器来说，整个试验过程耗散的总热量是单个周期T内耗散热量的n倍，即

其中，表示磁流变减振器示功图围成的面积，可以用数值积分来计算，由上式可知，测试周期数n可以用下式来估算：

如果磁流变减振器的粘滞阻尼力相对于库伦阻尼力较小，磁流变减振器的示功图近似为一个四边形，则示功图围成的面积，即磁流变减振器单个周期T耗散的热量为其中，F_拉伸取正值，表示磁流变减振器处于拉伸行程时的阻尼力；F_压缩取负值，表示磁流变减振器处于压缩行程时的阻尼力；A表示振动幅值。因此，测试周期数n可以用下式来估算：

作为一种可选的实施方式，在测试过程中，若磁流变减振器的示功图出现不可忽略的变化，则每隔一定的试验次数应重新估算示功图面积阶段性地计算单位体积累计耗散的能量和试验次数：

n＝n₁+n₂+n₃+……+n_K，

其中，n_i表示第i个阶段的测试次数，K表示测试的阶段数。

在磁流变减振器疲劳测试方法实施过程中，将单位体积累计耗散能量W_LDE取值范围确定为1.0×10⁶J/cm³≤W_LDE≤1.0×10⁷J/cm³，然后由上述得到的测试周期数n的计算公式进行估算，得到测试周期数，再判断将估算得到的测试周期数是否在预设周期范围内，得到测试结果。预设周期范围为10⁶≤n≤10⁷，预设周期范围的确定方式为：测试周期数n的取值下限10⁶次是汽车和摩托车悬架减振器疲劳试验所要求的最低次数；n的取值越大，说明磁流变减振器的可靠性越好，但时间成本越高，根据经验，10⁷次表明磁流变减振器的疲劳寿命已足够长，因此n的上限取值10⁷。

通过上述分析，磁流变减振器疲劳测试方法确定如下：

(1)确定磁流变减振器所灌装磁流变液的单位体积累计耗散能量W_LED(J/cm³)的预期值，确定取值范围为2.0×10⁶J/cm³≤WLDE≤1.0×10⁷J/cm³。

(2)确定测试激励，包括振动幅值和振动频率成分。振动幅值和振动频率的确定尽可能选择磁流变减振器所要应用的领域或场合的相关规范要求。

汽车悬架磁流变减振器疲劳试验时，可以参考《QC/T 545-1999汽车筒式减振器台架试验方法》。摩托车悬架磁流变减振器疲劳试验时，可以参考《QC/T62-2007摩托车和轻便摩托车减震器技术条件和试验方法》。座椅磁流变减振器疲劳试验时，幅值一般为十几毫米，频率为1Hz左右。

(3)确定振动减振器加载的电流I，I不能大于线圈所用铜线所能承受的最大持续电流。

(4)冷却方法与温度范围。温度对减振器的阻尼力有影响，依据应用的领域或场合的相关规范要求对减振器实施保温或冷却。

(5)单周期热耗散功率估算

由步骤(2)、(3)、(4)确定的振动激励、电流、温度下获得示功图，并估算单个试验周期T耗散的热量。

(6)测试次数的确定

由步骤(1)中确定磁流变减振器中磁流变液单位体积累计耗散能量W_LED的预期值，按式(3)或式(5)估算总的试测试周期数n，n的取值范围：10⁶≤n≤10⁷。

n的取值下限10⁶是汽车和摩托车悬架减振器疲劳试验所要求的最低次数；n的取值越大，说明减振器的可靠性越好，但时间成本越高，根据经验，10⁷次表明减振器的疲劳寿命已足够长，因此n的上限取值10⁷。综合考虑疲劳试验要求和试验成本，测试次数在[1×10⁶,2×10⁶]的范围内，也可以根据实际需求进行调整。若估算得到的试验周期数n不在要求的范围内，或不符合预期的次数要求，返回步骤(1)重新调整参数W_LED和电流I。

(7)测试实施。

在实际应用中，上述实施例磁流变减振器疲劳测试方法的应用实例如下。

示例1：以车辆悬架磁流变减振器1为例，减振器体温度为70℃，加载电流1.0A，在位移幅值±50mm，频率1.67Hz的正弦激励下的示功图如图3所示。

采用现有的示功图的面积计算方法，计算示功图的面积即减振器运动一个周期耗散的热量P＝270J。取W_LED＝2.0×10⁶J/cm³，V_mrf＝250cm³，预期的试验周期数n∈[1.0×10⁶,2.0×10⁶]，计算得到：n＝1.8519×10⁶，总耗时：time＝n/f/3600＝308.039h。n处于要求的范围内，因此，磁流变减振器以加载电流1.0A，W_LED＝2.0×10⁶J/cm³在实际中应用。

示例2：

以车辆悬架磁流变减振器2为例，减振器体温度为70℃，加载电流1.5A，在位移幅值±50mm，频率1.67Hz的正弦激励下的示功图如图4所示。

该示例中，示功图较为方正，采用一个矩形近似该示功图，矩形横边长对应100mm，纵边上顶点约对应阻尼力F_拉伸＝4700N，纵边下顶点约对应阻尼力F_压缩＝-5100N，计算矩形的面积即减振器运动一个周期耗散的热量P＝980J。

取W_LED＝2.5×10⁶J/cm³，V_mrf＝350cm³，预期的试验周期数n∈[1.0×10⁶,2.0×10⁶]，计算得到：n＝1.0714×10⁶，耗时：time＝n/f/3600＝178.21h。n处于要求的范围内，因此，磁流变减振器以加载电流1.5A，W_LED＝2.5×10⁶J/cm³在实际中应用。

本实施例从磁流变液的疲劳寿命与单位体积累计耗散能量的关联性出发，提出的磁流变减振器疲劳测试方法，具有以下优点：

(1)本实施例的磁流变减振器疲劳测试方法，解决了目前业界在磁流变减振器疲劳试验实施依据和指导方法的缺失。

(2)本实施例的磁流变减振器疲劳测试方法，既考虑了磁流变液本身的疲劳寿命，又结合了常规减振器的疲劳试验要求，方法形成有据可依，可操作性强。

(3)本实施例的磁流变减振器疲劳测试方法，依据磁流变液的疲劳寿命与单位体积累计耗散能量相关联的思路还可推广至其他磁流变器件的疲劳测试。

实施例3

本发明还提供了一种磁流变减振器疲劳测试系统，图5为本发明实施例3一种磁流变减振器疲劳测试系统的结构示意图。参见图5，实施例的磁流变减振器疲劳测试系统包括：

第一确定模块501，用于确定加载磁流变减振器所需的周期性振动激励值；所述周期性振动激励值包括振动幅值和振动频率。

第二确定模块502，用于确定单位体积累计耗散能量范围区间。

第三确定模块503，用于确定电流加载范围区间。

第一选取模块504，用于在所述单位体积累计耗散能量范围区间内选取任意一个单位体积累计耗散能量值作为当前单位体积累计耗散能量测试值。

第二选取模块505，用于在所述电流加载范围区间内选取任意一个电流值作为当前测试电流值。

示功图确定模块506，用于在预设温度下，依据所述当前测试电流值和所述周期性振动激励值，得到所述磁流变减振器的示功图；所述示功图为随着磁流变减振的位移变化，阻尼力的变化曲线图。

单周期耗散热量确定模块507，用于依据所述示功图，确定单周期耗散热量；所述单周期耗散热量为所述磁流变减振器运动一个周期耗散的热量；所述单周期耗散热量与所述示功图所围成的图形的面积大小相等。

测试周期计算模块508，用于依据所述单周期耗散热量和所述当前单位体积累计耗散能量测试值，计算测试周期数；所述测试周期数表示所述磁流变减振器在整个测试时间内，运动的完整周期的个数。

第一判断模块509，用于判断所述测试周期数是否在预设周期范围内，得到第一判断结果。

测试终止模块510，用于若所述第一判断结果表示所述测试周期数在预设周期范围内，则测试结束，并将所述当前测试电流值作为所述磁流变减振器的加载电流，将所述当前单位体积累计耗散能量测试值作为所述磁流变减振器内灌装的磁流变液的单位体积累计耗散能量。

第一更新模块511，用于若所述第一判断结果表示所述测试周期数不在预设周期范围内，则将所述当前测试电流值在所述电流加载范围区间内剔除，得到更新后的电流加载范围区间。

第二判断模块512，用于判断更新后的电流加载范围区间内是否存在可选的电流值，得到第二判断结果。

第一返回模块513，用于若所述第二判断结果表示更新后的电流加载范围区间内存在可选的电流值，则返回所述第二选取模块505。

第二更新模块514，用于若所述第二判断结果表示更新后的电流加载范围区间内不存在可选的电流值，则将所述当前单位体积累计耗散能量测试值在所述单位体积累计耗散能量范围区间内剔除，得到更新后的单位体积累计耗散能量范围区间。

第三判断模块515，用于判断更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内是否存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，得到第三判断结果。

第二返回模块516，用于若所述第三判断结果表示更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，则返回在所述第一选取模块504。

第三返回模块517，用于若所述第三判断结果表示更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内不存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，则返回所述第二确定模块502。

作为一种可选的实施方式，所述初始化耗散能量范围区间为1.0×10⁶J/cm³≤W_LDE≤1.0×10⁷J/cm³；W_LDE表示单位体积累计耗散能量值。

作为一种可选的实施方式，所述单周期耗散热量确定模块507，具体包括：

面积计算单元，用于计算所述示功图所围成的图形的面积 其中，F_拉伸取正值，表示磁流变减振器处于拉伸行程时的阻尼力；F_压缩取负值，表示磁流变减振器处于压缩行程时的阻尼力；A表示振动幅值。

单周期耗散热量确定单元，用于将所述面积的大小确定为单周期耗散热量的大小。

作为一种可选的实施方式，测试周期计算模块508，具体包括：

其中，n表示测试周期数；W_LED表示单位体积累计耗散能量值；V_mrf表示磁流变减振器中磁流变液的量；表示单周期耗散热量。

作为一种可选的实施方式，所述预设周期范围为10⁶≤n≤10⁷。

本实施例的磁流变减振器疲劳测试系统，能够指导磁流变减振器的疲劳试验，使得磁流变减振器更好的在实际中应用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种磁流变减振器疲劳测试方法，其特征在于，包括：

确定加载磁流变减振器所需的周期性振动激励值；所述周期性振动激励值包括振动幅值和振动频率；

确定单位体积累计耗散能量范围区间；

确定电流加载范围区间；

在所述单位体积累计耗散能量范围区间内选取任意一个单位体积累计耗散能量值作为当前单位体积累计耗散能量测试值；

在所述电流加载范围区间内选取任意一个电流值作为当前测试电流值；

在预设温度下，依据所述当前测试电流值和所述周期性振动激励值，得到所述磁流变减振器的示功图；所述示功图为随着磁流变减振的位移变化，阻尼力的变化曲线图；

依据所述示功图，确定单周期耗散热量；所述单周期耗散热量为所述磁流变减振器运动一个周期耗散的热量；所述单周期耗散热量与所述示功图所围成的图形的面积大小相等；

依据所述单周期耗散热量和所述当前单位体积累计耗散能量测试值，计算测试周期数；所述测试周期数表示所述磁流变减振器在整个测试时间内，运动的完整周期的个数；

判断所述测试周期数是否在预设周期范围内，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示所述测试周期数在预设周期范围内，则测试结束，并将所述当前测试电流值作为所述磁流变减振器的加载电流，将所述当前单位体积累计耗散能量测试值作为所述磁流变减振器内灌装的磁流变液的单位体积累计耗散能量；

若所述第一判断结果表示所述测试周期数不在预设周期范围内，则将所述当前测试电流值在所述电流加载范围区间内剔除，得到更新后的电流加载范围区间；

判断更新后的电流加载范围区间内是否存在可选的电流值，得到第二判断结果；

若所述第二判断结果表示更新后的电流加载范围区间内存在可选的电流值，则返回所述在所述电流加载范围区间内选取任意一个电流值作为当前测试电流值；

若所述第二判断结果表示更新后的电流加载范围区间内不存在可选的电流值，则将所述当前单位体积累计耗散能量测试值在所述单位体积累计耗散能量范围区间内剔除，得到更新后的单位体积累计耗散能量范围区间；

判断更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内是否存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，得到第三判断结果；

若所述第三判断结果表示更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，则返回在所述单位体积累计耗散能量范围区间内选取任意一个单位体积累计耗散能量值作为当前单位体积累计耗散能量测试值；

若所述第三判断结果表示更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内不存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，则返回所述确定单位体积累计耗散能量范围区间。

2.根据权利要求1所述的一种磁流变减振器疲劳测试方法，其特征在于，所述单位体积累计耗散能量范围区间为1.0×10⁶J/cm³≤W_LDE≤1.0×10⁷J/cm³；W_LDE表示单位体积累计耗散能量值。

3.根据权利要求1所述的一种磁流变减振器疲劳测试方法，其特征在于，所述依据所述示功图，确定单周期耗散热量，具体包括：

计算所述示功图所围成的图形的面积S_F-Sp＝(F_拉伸-F_压缩)×2A；其中，F_拉伸取正值，表示磁流变减振器处于拉伸行程时的阻尼力；F_压缩取负值，表示磁流变减振器处于压缩行程时的阻尼力；A表示振动幅值；

将所述面积的大小确定为单周期耗散热量的大小。

4.根据权利要求1所述的一种磁流变减振器疲劳测试方法，其特征在于，所述依据所述单周期耗散热量和所述当前单位体积累计耗散能量测试值，计算测试周期数，具体包括：

其中，n表示测试周期数；W_LED表示单位体积累计耗散能量值；V_mrf表示磁流变减振器中磁流变液的量；表示单周期耗散热量。

5.根据权利要求1所述的一种磁流变减振器疲劳测试方法，其特征在于，所述预设周期范围为10⁶≤n≤10⁷。

6.一种磁流变减振器疲劳测试系统，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于确定加载磁流变减振器所需的周期性振动激励值；所述周期性振动激励值包括振动幅值和振动频率；

第二确定模块，用于确定单位体积累计耗散能量范围区间；

第三确定模块，用于确定电流加载范围区间；

第一选取模块，用于在所述单位体积累计耗散能量范围区间内选取任意一个单位体积累计耗散能量值作为当前单位体积累计耗散能量测试值；

第二选取模块，用于在所述电流加载范围区间内选取任意一个电流值作为当前测试电流值；

示功图确定模块，用于在预设温度下，依据所述当前测试电流值和所述周期性振动激励值，得到所述磁流变减振器的示功图；所述示功图为随着磁流变减振的位移变化，阻尼力的变化曲线图；

单周期耗散热量确定模块，用于依据所述示功图，确定单周期耗散热量；所述单周期耗散热量为所述磁流变减振器运动一个周期耗散的热量；所述单周期耗散热量与所述示功图所围成的图形的面积大小相等；

测试周期计算模块，用于依据所述单周期耗散热量和所述当前单位体积累计耗散能量测试值，计算测试周期数；所述测试周期数表示所述磁流变减振器在整个测试时间内，运动的完整周期的个数；

第一判断模块，用于判断所述测试周期数是否在预设周期范围内，得到第一判断结果；

测试终止模块，用于若所述第一判断结果表示所述测试周期数在预设周期范围内，则测试结束，并将所述当前测试电流值作为所述磁流变减振器的加载电流，将所述当前单位体积累计耗散能量测试值作为所述磁流变减振器内灌装的磁流变液的单位体积累计耗散能量；

第一更新模块，用于若所述第一判断结果表示所述测试周期数不在预设周期范围内，则将所述当前测试电流值在所述电流加载范围区间内剔除，得到更新后的电流加载范围区间；

第二判断模块，用于判断更新后的电流加载范围区间内是否存在可选的电流值，得到第二判断结果；

第一返回模块，用于若所述第二判断结果表示更新后的电流加载范围区间内存在可选的电流值，则返回所述在所述电流加载范围区间内选取任意一个电流值作为当前测试电流值；

第二更新模块，用于若所述第二判断结果表示更新后的电流加载范围区间内不存在可选的电流值，则将所述当前单位体积累计耗散能量测试值在所述单位体积累计耗散能量范围区间内剔除，得到更新后的单位体积累计耗散能量范围区间；

第三判断模块，用于判断更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内是否存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，得到第三判断结果；

第二返回模块，用于若所述第三判断结果表示更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，则返回在所述单位体积累计耗散能量范围区间内选取任意一个单位体积累计耗散能量值作为当前单位体积累计耗散能量测试值；

第三返回模块，用于若所述第三判断结果表示更新后的单位体积累计耗散能量范围区间内不存在可选的单位体积累计耗散能量测试值，则返回所述确定单位体积累计耗散能量范围区间。

7.根据权利要求6所述的一种磁流变减振器疲劳测试系统，其特征在于，所述单位体积累计耗散能量范围区间为1.0×10⁶J/cm³≤W_LDE≤1.0×10⁷J/cm³；W_LDE表示单位体积累计耗散能量值。

8.根据权利要求6所述的一种磁流变减振器疲劳测试系统，其特征在于，所述单周期耗散热量确定模块，具体包括：

面积计算单元，用于计算所述示功图所围成的图形的面积S_F-Sp＝(F_拉伸-F_压缩)×2A；其中，F_拉伸取正值，表示磁流变减振器处于拉伸行程时的阻尼力；F_压缩取负值，表示磁流变减振器处于压缩行程时的阻尼力；A表示振动幅值；

单周期耗散热量确定单元，用于将所述面积的大小确定为单周期耗散热量的大小。

9.根据权利要求6所述的一种磁流变减振器疲劳测试系统，其特征在于，测试周期计算模块，具体包括：

其中，n表示测试周期数；W_LED表示单位体积累计耗散能量值；V_mrf表示磁流变减振器中磁流变液的量；表示单周期耗散热量。

10.根据权利要求6所述的一种磁流变减振器疲劳测试系统，其特征在于，所述预设周期范围为10⁶≤n≤10⁷。