变间隙磁流变胶泥缓冲器理论研究与试验验证

摘要：

传统磁流变(magnetorheological,MR)缓冲器通常采用等间隙阻尼流道,对于冲击环境下仅靠励磁控制方法实现柔顺耗能极具挑战.针对此问题,提出一种缸筒截面具有锥度特征的磁流变胶泥缓冲器,其阻尼间隙随活塞位移增大而逐渐减小,同时伴随磁感应强度增大,进而提升阻尼力,以期通过结构设计方法补偿冲击环境下缓冲力的衰减.通过建立双坐标系分析了动态磁场与位移、电流之间的关系;采用微分思想将变间隙阻尼通道分为若干微元,基于Herschel-Bulkley(HB)本构模型得到微元阻尼通道的截面流速分布;考虑局部损耗,构建了 HB-Minor Losses(HBM)动力学模型,定量分析了各局部损耗因素的影响;进一步分析了位移变化对截面流速、局部损耗压降、总压降的影响.搭建了锤重为93.2 kg的冲击试验平台,并开展了不同冲击速度和电流下缓冲器动力学性能测试.结果显示缓冲器具备良好的可控性,其动态范围高达2.0,最大缓冲力达55 kN.将试验结果与理论模型进行比较,发现HBM模型能够准确预测变间隙磁流变胶泥缓冲器动力学性能.

关键词：磁流变(MR)胶泥缓冲器、变间隙、动态磁场、局部损耗

所属期刊栏目：42

分类号：TH212;TH213.3(起重机械与运输机械)

资助基金：国家自然科学基金;重庆市自然科学基金面上项目;重庆市自然科学基金面上项目;中国博士后科学基金;重庆市教委科学技术研究项目;重庆市教委科学技术研究项目

在线出版日期：2023-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：120-128,154