一種饋能型磁流變能量吸收器的原理設(shè)計與實驗驗證.pdf

1、基于“功能集成”的結(jié)構(gòu)設(shè)計概念，本文提出了一種饋能型磁流變能量吸收器(PGMREA)的原理與結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了可控阻尼機構(gòu)和機械能-電能轉(zhuǎn)換機構(gòu)的集成，將阻尼力可控功能與電能反饋功能集成于一體?？煽刈枘釞C構(gòu)由一個運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)和定子外殼同軸裝配構(gòu)成，運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)和定子外殼之間形成環(huán)形旋轉(zhuǎn)間隙，環(huán)形旋轉(zhuǎn)間隙中充滿由可控磁場控制并工作于純剪切模式下的MR液。運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)由滾珠絲桿與轉(zhuǎn)子組成，基于滾珠絲桿的機械原理實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)阻尼力與線性阻尼力之間的轉(zhuǎn)換

2、。機械能-電能轉(zhuǎn)換機構(gòu)由永磁體轉(zhuǎn)子配合定子繞組實現(xiàn)，將系統(tǒng)的振動機械能轉(zhuǎn)換為電能存儲或直接給可控阻尼機構(gòu)提供電能。基于提出的PGMREA的結(jié)構(gòu)與工作原理，建立了PGMREA的數(shù)學(xué)模型，利用有限元仿真軟件ANSYS/Workbench對PGMREA的磁路特性進行了仿真和原理驗證。基于鷺宮伺服液壓測試設(shè)備(型號:LFH-LFV3068，SAGINOMIYA Inc.)搭建的實驗測試系統(tǒng)對PGMREA進行了實驗測試，對比并分析了理論模型的預(yù)測

3、結(jié)果和實驗測試的結(jié)果。實驗結(jié)果顯示:在施加0-1.0A的變化激勵電流的情況下PGMREA的可控阻尼力在341-2260 N之間連續(xù)變化并隨電流的增大而增大。當(dāng)激勵速度為15.7-125.7 mm/s時，輸出0.069-4.434 W的電功率。最后，通過MATLAB/Simulink軟件搭建了基于PGMREA的饋能型半主動控制懸架系統(tǒng)的仿真模型，仿真結(jié)果顯示:當(dāng)以30 km/h的車速行駛在C級路面、可控阻尼系數(shù)為4000 N·s/m下的振