摘要：多级径向结构可以延长有效阻尼流道长度,但同时也带来流动困难引起的阻塞问题,结合磁流变液在挤压作用下的增强效应,在不改变多级径向基本结构及磁流变阀外观尺寸的基础上,设计了一种磁流变液径向楔形挤压流动型磁流变阀。通过定义“楔形角”并采用微分思想将楔形阻尼通道分为若干微单元,建立微单元模型与“楔形角”的函数关系;基于HB(Herschel Bulkley)本构模型推导“楔形角”与楔形流道内压降的关系;考虑惯性效应和局部损耗,构建了HBMI(HB-minor losses-inertia)一般力学模型;进一步分析了“楔形角”对楔形阻尼流道截面流速、压力梯度、局部损耗的影响;搭建落锤式冲击试验平台开展不同冲击速度和电流下的动力学行为试验研究。结果显示,“楔形角”设定在Δδ=2 mm以内缓冲器具有良好的可控性,其动态范围达1.45,最大缓冲力高达236 kN。将试验结果与理论模型进行比较,发现HBMI模型能够准确预测径向楔形挤压磁流变缓冲器冲击载荷下的动力学行为。

摘要：为提高汽车碰撞磁流变缓冲器力学模型的准确性,实现冲击作用下磁流变缓冲器动态特性的高精度预测,基于Herschel-Bulkley模型,同时考虑表观滑移和壁面滑移,建立了缓冲器理论力学模型。通过分析表观滑移和壁面滑移对缓冲器阻尼通道内部压力梯度的影响,结果表明,载液黏度较低时,受表观滑移影响,阻尼通道内部压力梯度有所降低,且在低速下影响更加显著;随着载液黏度的增加,在表观滑移作用下压力梯度有所增加,但对总体影响不大;壁面滑移使通道内部压力梯度明显降低,且随着滑移系数的增加,压力梯度变化更为显著;不同电流、冲击速度下的缓冲器落锤冲击试验表明,理论模型能够较好地预测、表征磁流变缓冲器的力学特性;磁流变胶泥在通道内流动主要受壁面滑移的影响,未出现明显的表观滑移。

摘要：传统力学模型很难准确预测冲击载荷下磁流变缓冲器的动力学行为,关键原因之一是未考虑惯性效应和局部损耗、或仅考虑其一。针对此问题,从理论与试验上研究分别考虑惯性效应、局部损耗,以及两者同时作用下的环形通道磁流变缓冲器动力学行为。基于Herschel-Bulkley (HB)本构模型,考虑惯性效应,利用平均惯性效应法,推导出环形通道内磁流变液的平均加速度与活塞杆加速度之间的关系,建立包含惯性效应的HB-Inertia (HBI)模型;考虑局部损耗,利用流体力学的相关理论,建立包含局部损耗的HB-Minor Losses (HBM)模型;综合考虑惯性效应和局部损耗的影响,提出同时包含惯性效应和局部损耗的HB-Inertia-Minor Losses(HBIM)模型。设计并制作一对参数相同的磁流变缓冲器,搭建落锤式冲击试验平台,将该对磁流变缓冲器并联,测试不同冲击速度和电流下的动力学行为。试验结果显示所设计的磁流变缓冲器具有良好的控制效果,且最大缓冲力高达75 kN。将试验结果与理论模型进行比较,发现HBI和HBM模型与试验结果有一定差异,而HBIM模型与试验结果吻合较好,表明惯性效应和局部损耗对缓冲器的力学特性都有影响,其中局部损耗的影响更大。

摘要：为了探讨磁流变缓冲器作为火炮反后坐装置的可行性,本文设计了单缸双伸出杆式磁流变缓冲器样机,研究了冲击载荷作用下磁流变缓冲器的动态缓冲性能,以及瞬时加速度超过100g的缓冲器动力学特性。基于Herschel-Bulkley本构模型,采用平均惯性法,推导出包含流动惯性的阻尼通道力学模型。由于平均惯性法的近似性,提出对模型的惯性项引入修正系数;同时考虑局部损失,建立包含局部损失的缓冲器力学模型。从冲击力的角度分析出发,建立缓冲运动微分方程,研究缓冲过程中的运动和受力。采用落锤冲击试验方法,测试分析了缓冲器在不同冲击高度和电流工况下的动态冲击缓冲数据。研究表明:缓冲器可以有效减小冲击力峰值,平缓冲击载荷,且在不同冲击载荷下均具有良好的缓冲性能。对比试验值与理论值发现修正后的力学模型可以更好地描述缓冲器在冲击缓冲过程中的动力学特性。

摘要：针对火炮反后坐缓冲应用场合,设计了多级可独立加载电流式磁流变缓冲器。依据45°射角下理想后坐阻力变化,分析该缓冲器在3种不同工作模式,即统一加载、组合控制及开环级联下的动态响应特性。冲击实验结果表明:在非可控区域内,单出杆式磁流变缓冲器动态过程存在气体压缩阶段,导致后坐阻力与速度存在明显的滞后现象;而在可控区域内,以2 A总电流输入为前提,组合线圈(线圈级数大于或等于2)工作模式下所产生的最大库伦阻尼力显著优于等值加载情况;开环级联控制模式能有效地降低后坐峰值阻力和延后其出现时刻,逼近理想缓冲效果,同时也对缓冲器最大有效行程提出了更高的要求。通过分析比较得出,基于时间和空间二维电流加载次序,该缓冲器可实现灵活多变阻尼特性输出,在较大射角的火炮反后坐缓冲系统中具有一定的可控性。

摘要：磁流变技术应用于起落架缓冲器与通过油针修型来改变油液阻尼相比,具有更好的适应性,更大的调节范围,且磁流变缓冲器外形尺寸较小可以改善飞机整体的受力特性,是起落架缓冲系统设计一个重要方向。在总结现有文献的基础上详细设计了一个磁流变缓冲器,分析了该缓冲器的磁场,建立了力学模型,设计了一套试验验证方法并进行了虚拟试验。结果显示模糊控制下的缓冲器缓冲性能明显优于不加控制的缓冲性能,达到了载荷缓慢增长至峰值的设计要求。

摘要：为改进汽车碰撞安全性能,提出一种基于磁流变技术的新型汽车智能碰撞缓冲器的设计方案。针对现有磁流变缓冲器高速环境工作中存在设计理论不足的问题,提出以宾汉塑性非线性流体修正模型为理论基础,将优化目标转化为响应时间、最大阻尼力和阻尼力的动态范围三个指标的加权和,运用遗传算法对所设计的磁流变缓冲器结构参数进行优化的方法。优化结果表明,所提出的设计和优化方法使磁流变缓冲器具有更好的磁路结构,更短的响应时间。

摘要：为研究冲击载荷下磁流变缓冲器的缓冲特性,设计了一种磁流变弹簧复合工作模式的缓冲器。进行磁路设计时,利用自适应权重粒子群优化算法对磁路响应时间进行了优化,并基于有限元法对冲击载荷下缓冲器优化前后的静、动态磁场特性进行了分析。研究结果表明:静态,动态磁场对结构参数较为敏感,运动状态下磁场会发生一定程度“退磁”现象,使得工作磁场小于静态磁场,通过弹簧可以有效补偿磁流变缓冲器的动态特性。通过粒子群算法可有效提高磁流变缓冲器的响应速度,这对提高冲击载荷下缓冲器的缓冲特性具有重要意义。

摘要：为了研究不同缓冲器的定距制动精度,基于流体力学理论建立了液压缓冲器动力学和运动学数学模型,设计了单向长行程磁流变缓冲器,建立了相应的Bingham磁流变阻尼模型。针对不同的冲击载荷,基于Matlab对两种缓冲器进行了仿真研究。与设计重量30t工况比较,当冲击载荷重量变化分别为20t、40t时,液压缓冲器定距制动精度误差分别为-8.3%和3.3%,磁流变缓冲器的误差小于±1%。仿真结果表明:磁流变缓冲器对负荷变化的适应性更优,在有效吸收冲击能量的同时,可使得制动对象准确停止在设定目标位。

摘要：为研究自动榴弹发射器磁流变主动缓冲器的动态特性,建立了发射载荷下磁流变缓冲器与弹簧复合工作模式的缓冲器模型。利用自适应权重的粒子群优化算法对其结构进行优化,通过有限元法对优化前后磁场进行验证。对不同电流状态下缓冲器输出的阻尼力进行分析,得到发射载荷下缓冲器的动态特性。研究发现:在发射载荷下,磁流变缓冲器相对于弹簧液压缓冲器有较快的响应速度,较好的平台效应,较大的阻尼力调节范围,可以有效、快速削弱武器射击时的冲击,进而提高武器复杂环境下射击适应性和射击精度。