冲击载荷下磁流变缓冲器的动力学行为

作者:寿梦杰; 廖昌荣; 叶宇浩; 张红辉; 付本元; 谢磊

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。

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关键词:
  • 磁流变缓冲器
  • 冲击载荷
  • 动力学行为
  • 惯性效应
  • 局部损耗

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期刊名称:机械工程学报

期刊级别:北大期刊

期刊人气:3803

杂志介绍:
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国机械工程学会
出版地方:北京
快捷分类:机械
国际刊号:0577-6686
国内刊号:11-2187/TH
邮发代号:2-362
创刊时间:1953
发行周期:半月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:1.36
综合影响因子:1.89