高速列車(chē)用可變剛度磁流變阻尼器.pdf

1、高速列車(chē)在運(yùn)行的過(guò)程中，由于鐵軌的不平順度以及其它因素，會(huì)引起車(chē)體的振動(dòng)。這種振動(dòng)不但降低了乘客乘坐的舒適性，并且還影響到列車(chē)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及安全性。傳統(tǒng)的列車(chē)用阻尼器多為被動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)，依靠阻尼器和彈簧之間的搭配來(lái)達(dá)到減振作用，其作用效果僅在一定的振動(dòng)頻率內(nèi)最佳;而主動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)效果雖好，但其控制方法復(fù)雜，并且需要消耗大量的外部能量，不適合大范圍的實(shí)施應(yīng)用。
　　隨著人們對(duì)于智能材料的認(rèn)識(shí)與研究，多種新型材料的特性被人們挖掘

2、出來(lái)。磁流變液作為其中的一種，由于具有隨磁場(chǎng)強(qiáng)度變化的流變性，被應(yīng)用于制作新型阻尼器。但傳統(tǒng)的磁流變(MR)阻尼器只能夠調(diào)節(jié)阻尼的變化，卻無(wú)法改變懸掛系統(tǒng)的剛度。本文的意義在于設(shè)計(jì)出一種可變剛度的磁流變阻尼器，其阻尼與剛度可隨著單個(gè)磁流變阻尼器控制電流的變化而改變。
　　本文首先介紹了磁流變液的特性以及磁流變阻尼器的種類，分析了其常用物理模型的回環(huán)特性，并制作出一款傳統(tǒng)雙出桿式磁流變阻尼器。通過(guò)仿真以及實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:單純的磁流變阻

3、尼器只能夠達(dá)到變阻尼的效果，卻無(wú)法使剛度可變。
　　本文隨后提出了一種可變剛度變阻尼半主動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)模型，模型是由彈性單元以及阻尼單元通過(guò)串并聯(lián)結(jié)構(gòu)組成。通過(guò)系統(tǒng)原始模型以及等效模型，得到系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程，進(jìn)而推導(dǎo)出模型的傳遞函數(shù)以及頻域函數(shù)。通過(guò)比較原始模型與等效模型的頻域函數(shù)，得到系統(tǒng)的等效剛度與等效阻尼表達(dá)式。通過(guò)表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)等效剛度與阻尼與單個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系。
　　依據(jù)所提出的可變剛度變阻尼半主動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)模