發(fā)布時(shí)間：2020-03-30 13:30

【摘要】： 電流變液是一種隨外加電場的作用，液體的粘度、模量和屈服應(yīng)力等發(fā)生迅速變化，而當(dāng)電場取消后迅速恢復(fù)常態(tài)的智能材料。將電流變技術(shù)應(yīng)用于車輛減振系統(tǒng)，為半主動智能懸掛系統(tǒng)的研究提供了一條嶄新的途徑。它克服了被動式懸掛系統(tǒng)減振器阻尼固定不變以及機(jī)械（電子）可調(diào)阻尼減振器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、響應(yīng)較慢的缺點(diǎn)，克服了主動懸掛系統(tǒng)制造技術(shù)復(fù)雜、能量消耗大、成本高的缺點(diǎn)，同時(shí)具有響應(yīng)速度快、阻尼無級可調(diào)、能耗低等特點(diǎn)，可以通過適當(dāng)?shù)目刂埔?guī)律實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)振動的最優(yōu)控制。 圍繞著電流變液的制備和電流變減振器的開發(fā)，本文完成了如下工作： 1. 分析了典型聚合物電流變材料聚苯胺的合成條件，在低溫條件下合成的聚苯胺具有較高的分子量和由此而導(dǎo)致的較高電導(dǎo)率，使聚苯胺與硅油的電導(dǎo)率失配常數(shù)增大，其電流變效應(yīng)增強(qiáng)。并對影響電流變液電流變效應(yīng)的其它因素如聚苯胺粒子大小、形狀，體積分?jǐn)?shù)，外加電場強(qiáng)度，剪切速率，外界溫度等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。 2. 由于電流變效應(yīng)的復(fù)雜性，電流變效應(yīng)機(jī)理的研究目前仍處于探索階段，尚無精確的物理模型來進(jìn)行描述，對電流變現(xiàn)象的解釋也因研究體系的不同而不盡相同。電流變效應(yīng)的產(chǎn)生主要源于分散粒子在外加電場作用下在分散液體里的極化，通過對粒子極化的機(jī)制分析，介紹了解釋電流變效應(yīng)機(jī)理的幾種常用理論及其適用場合。 在聚苯胺/硅油體系的電流變液中加入極性液體可以比較明顯的提高其電流變性能，通過實(shí)驗(yàn)測試，以聚苯胺/硅油/極性液體的雙分散體系為主線，分析了其成鏈固化過程，在微觀結(jié)構(gòu)觀察和電場誘導(dǎo)極化理論的基礎(chǔ)上，建立了電流變液雙分散體系的成鏈、成網(wǎng)和固化的物理模型。 3. 電流變減振器的理論建模是一項(xiàng)十分重要的工作。電流變減振器的工作模式可以分為固定電極的流動模式、滑動電極的剪切模式、滑動電極的復(fù)合模式和擠壓膜減振器。對電流變液體在筒式減振器中的流動，建立起了流場中的速度分布和流量計(jì)算；運(yùn)用流變力學(xué)理論，推導(dǎo)出充氣式電流變液體減振器阻尼力計(jì)算公式，它包括電流變液基礎(chǔ)粘度引起的本底阻尼力、由電場作用引起的電致阻尼力和氣室氣體引起的壓力三部分組成。分析了阻尼力與振動速度、外加電場強(qiáng)度、充氣壓力等的數(shù)學(xué)關(guān)系，為減振器設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化研究提供了理論依據(jù)。 4. 闡述了電流變減振器的設(shè)計(jì)思想和方案，開發(fā)了一種結(jié)構(gòu)簡單的充氣式電流變液體減振器，對影響減振器性能的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了分析討論和優(yōu)化，給 WP=6 出了減振器設(shè)計(jì)中參數(shù)選擇的一般原則和應(yīng)注意的問題。 5. 討論了電流變減振器的速度特性和示功特性，按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了電流變減振器的臺架實(shí)驗(yàn)。通過臺架實(shí)驗(yàn)，，對所設(shè)計(jì)的電流變液體減振器性能進(jìn)行了考察，主要考察了不同電流變液配方、不同充氣壓力、不同內(nèi)外筒間隙下電流變減振器的示功圖和速度特性曲線。對阻尼力理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，分析了誤差產(chǎn)生的原因。討論了溫度效應(yīng)對壓縮阻尼力和回復(fù)阻尼力的影響，由于溫度上升會使阻尼力下降，解決溫衰的影響可從兩方面考慮，一是提高電壓，利用電場強(qiáng)度來補(bǔ)償溫衰；二是改進(jìn)電流變液，提高對溫度的穩(wěn)定性。
【圖文】：

圖 1.5 采用 3 自由度 1/4 車輛模型乘員振動 路haracteristic of amplitude and frequency of vibratind 1/4 body振器對于保證汽車的操縱性能同樣具有重要高 由路面激勵(lì)引起的汽車位移 速度和加的垂直 俯仰和側(cè)傾等運(yùn)動變得困難 此時(shí)的行駛安全性 汽車在某些非穩(wěn)定工況下所的俯仰運(yùn)動 轉(zhuǎn)向?qū)е碌膫?cè)傾運(yùn)動等 都要阻尼比為 0.8~1 復(fù)原/壓縮行程阻尼力分配縱穩(wěn)定性座舒適性 行駛平順性和操縱穩(wěn)定性對懸架和汽車運(yùn)動狀態(tài)等具體行駛工況不同而不同性應(yīng)能夠適應(yīng)上述不同行駛工況和駕駛員的的懸架減振器為被動式減振器 其特性不能阻尼比為 0.30~0.75

筒式液力減振器Fig1.7Cylinderdampers
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號】：TB535

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 喻凡;張勇超;張國光;;車輛電磁懸架技術(shù)綜述[J];汽車工程;2012年07期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張勇超;車輛電磁主動懸架魯棒控制研究[D];上海交通大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 唐斌;電流變液微觀結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析及動力學(xué)仿真[D];湘潭大學(xué);2011年

2 徐傳波;基于極性分子型電流變阻尼器的車輛橫向半主動控制研究[D];西南交通大學(xué);2009年

本文編號：2607606