减振器动力学模型.ppt

动力减振器的基本原理 动力减振器的基本原理图： 动力减振器的基本原理 动力减振器的基本原理:： 其基本原理是利用弹性元件和阻尼元件把一个辅助质量联系到振动系统上的一种减振装置。如上图，其动力学运动方程为： 主系统振幅B1主系统在激振力力幅P0作用下的静变位比值。 动力减振器的基本原理 以λ为横坐标，以B1/δst为纵坐标作图。如下图所示。 主系统的幅频响应曲线 动力减振器的基本原理 几个问题的讨论： 1、无论阻尼ζ如何，幅频响应曲线均通过P、Q两点，也就是说频率比位于P、Q两点的频率比λ1、λ2的值时，主系统的受迫振动的振幅与阻尼ζ无关。 2、令ζ=0的B1/δst与ζ=∞的 B1/δst 值相等，就可求得P、Q 的横坐标值λ1、λ2。 动力减振器的基本原理 3、既然无论ζ值如何，幅频响应曲线均通过P、Q两点。因此， B1/δst的最高点都不会低于P、Q两点的纵坐标。因此， B1/δst 的最高点都不会低于P、Q两点的纵坐标。为了使减振器获得教好的效果，就应该设法减低P、Q两点并使之相等而且成为曲线上的最高点。研究工作表明为了使P、Q相等需适当选择频率比α，为了使P、Q 成为最高点就要适当选择阻尼比ζ。 经计算最佳频率比为： αop=1/（2+μ） 最佳阻尼比为： ζop =（3 μ /（8（1+ μ ））3）0.5 动力减振器设计步骤 1、根据主系统的振动情况，测定振动频率ω，计算主系统的固有频率ω ‘n1和振幅放大系数B1/δst 。然后根据要求计算质量比μ的值。 μ=2/（（ B1/δst ）2-1） 2、测定主系统的静刚度K1，然后算出主系统的当量质量m1,由m1和μ值，计算减振器质量m2 。 3、计算最佳频率比αop。由αop、 m2、 m1及K1计算减振器弹簧刚度K2。 K2 = αop2 K1 m2/ m1 4、计算减振器最佳阻尼比ζop 及相应的阻尼系数Cop： Cop=2 m2 ω ‘n2 ζop 最后由Cop来选择减振器中的油的粘度。 离心控制器 离心控制器工作原理图： 离心控制器 离心控制器运动微分方程： M的运动微分方程 飞轮运动微分方程 调节器套筒与蒸汽汽门的关系： 离心控制器 离心控制器运动微分方程： 其中b为摩擦系数，k为比例常数，ψ*为ψ的平均值。整个机器—调节器系统微分方程为： 若φ=ψ’,则有： 离心控制器 离心控制器的平衡位置： 取 离心控制器 其线性化方程为： 离心控制器 线性化方程的特征多项式为： 离心控制器 多项式值为： 离心控制器 运转不平衡性： 离心控制器 几个结论： 1：重锤重量m增加有害于稳定性。 2：减小磨擦系数b有害于稳定性。 3：减小飞轮的惯性矩J有害于稳定性。 4：减小不平衡性ν有害于稳定性。 两个论题： 1：缓冲（磨擦）是正常工作的灵敏调节器的非常重要的组成部分，简言之，没有无缓冲的调节器。 2：不定向调节器（零不平衡性的调节器）即使有缓冲，也不适用的，简言之，没有无不平衡的调节器。 磁流体减振器动力学模型 磁流体阻尼作用的二自由度悬架模型 特点：体积小、功耗少、阻尼力大、可调范围广 、频率高、适应面大。 磁流体减振器动力学方程 运动微分方程： RD-1005型阻尼器的速度—阻尼力模型 磁流体减振器动力学方程 美国Lord公司RD—1005型磁流变阻尼器力学模型： 磁流体减振器动力学方程 RD-1005型磁流变阻尼器阻尼力模型（2）： 被动为主动 Fd=C1y(速度)+K1(x-x0) y (速度)=[az+c0x+k0(x-y)]／(c0+c1) z (速度)=-γ×abs（x (速度)-y (速度)）×z×abs(z)n-1-β（ x (速度)-y (速度)）×abs(z)n+a×(x (速度)-y (速度)）) a=a(u)=aα+abu；c1=c1(u)=c1α+c1bu；c0=c0(u)=c0α+c0bu 参数u由下式决定： u(速度)=-η(u-v) (v为电流驱动器上的电压)。 磁流体减振器机械结构 1.节流孔 2.密封和导向件 3.线圈引线 4.磁流变液体 5.线圈套 6.氮气蓄压器 磁流体减振器的工作模式 1.流动模式：两极板固定，利用流动模式可设计阻尼器、减振器等。 S 磁场 压力 N 流动