MR阻尼器的有限元仿真與模型參數(shù)識(shí)別.pdf

1、磁流變(MR)阻尼器是一種優(yōu)秀的半主動(dòng)控制裝置，具有控制力大，可調(diào)范圍寬，溫度適應(yīng)性強(qiáng)，響應(yīng)速度快，能耗低等優(yōu)點(diǎn)。它只需要很小的能量輸入就能調(diào)節(jié)和產(chǎn)生較大的阻尼力，克服了主動(dòng)控制裝置費(fèi)用高、能耗大和裝置復(fù)雜的缺點(diǎn)，非常適合在土木工程上應(yīng)用。 為了研究阻尼器的幾何參數(shù)、電流強(qiáng)度等因素與阻尼器流體通道處磁感應(yīng)強(qiáng)度之間的關(guān)系，本文提供了MR阻尼器的磁場有限元分析方法，建立MR阻尼器二維有限元模型，分析了阻尼器幾何參數(shù)、電流強(qiáng)度的變化對

2、阻尼器流體通道處磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響。通過試驗(yàn)，測量了該阻尼器在未裝入流體的情況下流體通道間隙處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，并與有限元分析結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果驗(yàn)證了磁場有限元分析的準(zhǔn)確性。 由于土木工程結(jié)構(gòu)體型巨大，因此研制出適用于土木工程結(jié)構(gòu)控制用的大型MR智能阻尼器，是該裝置應(yīng)用于實(shí)際工程的前提。本文運(yùn)用磁場有限元分析的方法設(shè)計(jì)了阻尼力為20噸的大噸位磁流變阻尼器，并用仿真的方法對其性能進(jìn)行了估計(jì)。本文還設(shè)計(jì)了一種固定磁極、最大阻尼力為20

3、0 kN的新型MR阻尼器。該阻尼器線圈、流體通道位置固定，與傳統(tǒng)剪切閥式相比，運(yùn)行較穩(wěn)定、密封性能好，在相同的性能指標(biāo)條件下，體積比Lord公司小、質(zhì)量也較輕，具有較大的實(shí)用價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。 為了模擬阻尼器動(dòng)力性能，并為振動(dòng)控制仿真分析以及進(jìn)一步的工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，本文運(yùn)用非線性最小二乘法對自制的500kN磁流變阻尼器的動(dòng)力模型進(jìn)行了參數(shù)識(shí)別。對自制的阻尼力為500kN左右的大噸位MR阻尼器進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)試驗(yàn)，測試了阻尼器在