基于多級(jí)徑向流動(dòng)模式的磁流變液減振器理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、劇烈的蛇行運(yùn)動(dòng)影響著列車的穩(wěn)定性，成為高速列車的一大障礙。利用抗蛇行減振器能有效地?cái)M制轉(zhuǎn)向架的蛇行運(yùn)動(dòng)，提高機(jī)車的蛇行穩(wěn)定性。目前軌道車輛使用的抗蛇行減振器絕大多數(shù)為筒式油壓減振器。傳統(tǒng)被動(dòng)油壓減振器的阻尼系數(shù)不可調(diào)節(jié)，只能在特定的條件下工作。在此基礎(chǔ)上改進(jìn)的電磁閥式或電液閥式的半主動(dòng)油壓減振器雖在一定程度上實(shí)現(xiàn)了阻尼系數(shù)調(diào)節(jié)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。磁流變技術(shù)雖然具有巨大的應(yīng)用前景，但目前仍處于初步探索階段，傳統(tǒng)的基于流動(dòng)或混合模式的磁

2、流變液減振器存在磁場(chǎng)利用率低、能耗大等問題。
　　 本文旨在針對(duì)上述這些問題，結(jié)合相應(yīng)的軌道車輛抗蛇行減振器的技術(shù)要求，提出一種新型的旁路式的磁流變液減振器。阻尼調(diào)節(jié)器主要采用的是多級(jí)徑向流動(dòng)模式，能大大增加阻尼通道的有效長度，解決磁場(chǎng)利用率低的問題。具體如下：
　　 (1)提出安裝抗蛇行減振器的必要性，回顧國內(nèi)外抗蛇行減振器的發(fā)展，針對(duì)現(xiàn)有抗蛇行減振器存在的問題，提出本文的研究目的和內(nèi)容。
　　 (2)針對(duì)現(xiàn)有

3、軌道車輛的抗蛇行減振器的技術(shù)要求，磁流變液減振器采用旁路式的多級(jí)徑向流動(dòng)模式，并對(duì)該減振器的工作原理進(jìn)行了描述，同時(shí)完成減振器的工作缸、阻尼調(diào)節(jié)器的相關(guān)設(shè)計(jì)。
　　 (3)利用動(dòng)態(tài)磁路理論，建立動(dòng)態(tài)磁路模型，最終得到工作間隙的磁感應(yīng)強(qiáng)度與激勵(lì)電流強(qiáng)度之間的關(guān)系，利用有限元軟件進(jìn)行仿真分析，并通過實(shí)驗(yàn)儀器對(duì)工作間隙的磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，與理論結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。
　　 (4)介紹磁流變液的本構(gòu)模型，并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)參數(shù)進(jìn)行擬合。

4、完成對(duì)工作油缸、高壓油管以及阻尼調(diào)節(jié)器牛頓流體的流體力學(xué)分析。利用流體力學(xué)理論，推導(dǎo)出基于一般本構(gòu)模型下的磁流變液非牛頓流體的徑向流動(dòng)的流變學(xué)方程，并利用雙粘度模型作為特例進(jìn)行了相應(yīng)的推導(dǎo)。然后分別利用平均慣性效應(yīng)法和攝動(dòng)法對(duì)慣性效應(yīng)進(jìn)行分析。接著得到磁流變減振器的理論阻尼力的計(jì)算方法，并對(duì)影響因子進(jìn)行分析。
　　 (5)為了檢測(cè)減振器的性能以及驗(yàn)證理論推導(dǎo)的合理性，對(duì)本文設(shè)計(jì)的磁流變液減振器進(jìn)行了相應(yīng)的試驗(yàn)研究，其中包括示功特