差动自感式磁流变阻尼器感应特性研究.pdfVIP

液压与气动 2012年第10期 差动自感式磁流变阻尼器感应特性研究 胡国良，茹毅 InductionCharacteristicsAnalvsisofaNewDif．ferential Self-induced MagnetorheologicalDamper HU Yi Guo-liang，RU (华东交通大学机电工程学院，江西南昌330013) 摘要：针对目前铁道机车车辆所用的磁流变阻尼器与传感器分离容易造成安装空间大、维护成本高的 Seninduced 不足，该文设计了一种新型差动自感式磁流变阻尼器(Differential MagnetorheologicalDamper， DSMRD工作磁场和自感应磁场进行了仿真分析，获得了阻尼器工作磁场和自感应磁场分布数据，同时依据 场强度，使之产生期望的可控阻尼力；同时也能产生反映相对位移的感应电动势，从理论上实现了磁流变阻 尼器和传感器结构集成和功能复用的目的。 关键词：磁流变阻尼器；差动自感应；结构设计；有限元仿真 中图分类号：THl37文献标志码：B 文章编号2012)10枷84旬5 1 引言 2 DSMlm结构设计与差动自感应原理 近年来，作为新一代半主动振动控制系统的组成 2．1 DSMRD结构设计 之一，磁流变阻尼器(MRD)被广泛应用于桥梁建筑减 半主动控制系统中，传感器与磁流变阻尼器的作 震与机械减振领域。其动态减振机理在于依靠阻尼器 用至关重要。传感器将振动信号传递给控制器，控制 内部的磁流变液随输人电流的变化产生不同强度的剪 器再通过控制输入电流的方法控制阻尼器产生相应的 切屈服应力，从而使阻尼器产生阻尼力。1J。随着磁流 阻尼力。为了使该控制环节更加简单，本文提出一种 变阻尼器研究的深入，其大阻尼力、高可调范围、动态 新型差动自感式磁流变阻尼器(DsMRD)，这种阻尼器 连续可调的优势被进一步挖掘。但实际应用过程中磁 具有占用空间少、能耗低、单一结构能够充当阻尼器和 流变阻尼器往往需要与位移传感器结合才能更好地发 传感器的优势。所设计的DSMRD结构示意图如图1 挥其优势作用，因而需要在结构设计时考虑与之配套 所示，其三维实体模型如图2所示。 位移传感器的安装与维护，这样不但提高了安装空间 2＼ 和维护成本，也在一定程度上限制了磁流变阻尼器的 工业应用‘2I。 2互 基于此，美国M，rS公司在1999年利用磁致伸缩 原理研制了具备相对位移自传感能力的MR阻尼器并 1．活塞杆2．上端盖3．活塞头4．线圈套筒5．活塞头压线板 获得成功【3j，国内重庆大学的王代华等提出一种磁电 6．绕线钢筒7．浮动活塞8．外套筒9．下端盖 式相对位移自传感的原理与方法，为磁流变阻尼器集 图l DSMRD结构原理示意图 成传感器提供了一种新的思路H。J。基于差动自感应 原理，本文提出了一种磁流变阻尼器位移自传感方法，