轨道车辆用电磁式电涡流减振器的数值模拟与试验研究

轨道车辆的悬架系统决定着轨道车辆的稳定性、舒适性和安全性。传统被动悬架方式虽然能在一定程度上满足车辆动力学性能要求,但其悬架特性在车辆运行过程中不能随激励的变化而进行调整,也不能适应复杂运营线路,因而限制了轨道车辆动力学性能的进一步提升。鉴于此,提出一种采用电磁式电涡流减振器的新型半主动悬架体系,其原理为将滚珠丝杆式惯容器与旋转式电涡流可变阻尼有机地结合在一起,极大地提高了电涡流阻尼的阻尼系数,而且充分利用惯性质量产生的负刚度效应提高减振效果;此外,通过改变励磁电流改变磁场大小,即可实现阻尼系数的连续可调。数值模拟的结果表明：同一轴向速度下,随着电磁铁励磁电流的增加,阻尼力不断增大;同一电磁铁励磁电流下,随着轴向速度的增大,阻尼力先不断增大,达到一定数值后增速逐渐放缓甚至不再增大。在此基础上,设计出满足轨道车辆悬架外形尺寸和阻尼特性要求的可调阻尼电涡流减振器,进行力学性能试验,试验结果与数值模拟结果吻合良好。本研究中的减振器电磁铁最大通电电流是在无需考虑散热问题的条件下确定的,未来若能妥善解决散热问题,该减振器的阻尼密度可进一步提高,有望替代目前普遍使用的被动式油压减振器,提升车辆的动...     

半主动悬挂的横向和垂向阻尼系数对车辆动力学性能的影响

利用天棚控制原理和SIMPACK动力学软件建立了具有二系横向和垂向半主动悬挂车辆模型,分析在不同的半主动悬挂横向和垂向阻尼系数下,车体平稳性指标、构架加速度、轮对冲角和磨耗指数的变化情况,结果表明动力学性能之间存在多处相互矛盾的地方,在选择半主动悬挂横向和垂向阻尼系数时应合理安排,充分协调相互矛盾的动力学性能.     

车辆半主动悬架与电动助力转向系统的模糊PID集成控制研究

建立了半主动恳架(SAS)与电动助力转向(EPS)的整车集成系统模型,将PID与模糊控制相结合,设计了模糊PID集成控制策略,并在Matlab环境中,对汽车在方向盘角阶跃输入工况下进行了大量的仿真研究.仿真结果表明:具有模糊PID控制策略的SAS与EPS集成控制优于二者的单独控制,提高了汽车的转向轻便性、操纵稳定性、乘坐舒适性、行驶安全性,从整体上优化了汽车底盘的综合性能.     

汽车悬架系统阻尼半主动控制研究

研究了汽车悬架系统阻尼半主动控制的算法，建立了悬架窜动，轮胎变形的整车模型，并将隔振效果与被动隔振作一对比。结果表明，开关式阻尼器降低了车身加速度的均方值，但增大悬架窜动和轮胎变形的加速度均方值。     

装有"车辆正碰及追尾缓冲保护系统"车辆的安全性能分析

文中介绍一种新型汽车被动安全系统"车辆正碰及追尾缓冲保护系统"的工作原理及其性能分析,其核心部件名为内舱总成,包括所有座椅、转向盘、部分仪表板、安全带等。当汽车发生碰撞时,内舱总成可以前后移动并通过其下部的吸能套筒和弹簧吸收能量并缓冲,从而减小乘员碰撞时的加速度,提高汽车的安全性。文中通过MATLAB软件的应用,分别对系统效能以及系统应对不同车况时的安全保护效果进行分析。     

分级调控式电磁阀半主动悬架控制策略研究

通过建立4自由度半车模型,文章利用matlab/simulink搭建了仿真模型,依照GB/T 7031《机械振动道路路面谱测量数据报告》中相关数据,对某重型牵引车在B级、C级、D级路面随机振动输入下进行了簧载质量加速度仿真分析,利用仿真分析得到的簧载质量加速度均方根值及电磁阀减振器的相关参数,进行了分级调控式电磁阀半主...     

基于半主动控制的MR-TMD对钢箱梁桥冲击系数的研究

在考虑桥面粗糙度的条件下,推导出安装智能减振设备磁流变式调谐质量阻尼器(MRTMD)后车-桥-阻尼器的耦合方程,提出MR-TMD的半主动控制算法,采用Newmark-β计算耦合系统响应。通过40m+70m+40m连续钢箱梁数值模拟,研究车体质量、桥面粗糙度及安装MRTMD对桥梁冲击系数的影响。结果表明,对连续梁桥存在冲击系数随车体质量增大而减小;位移冲击系数大于内力冲击系数;桥面粗糙度越大桥梁冲击系数越大;半主动控制的MR-TMD能在一定程度上减小冲击系数;针对某一阶频率设计的阻尼器能在该段频率内更好地发挥作用。     

一种基于RTW/xPC的半主动悬架双机仿真方法

建立了基于MATLAB/RTW/xPC的汽车半主动悬架实时仿真环境,该仿真环境采用宿主机/目标机双机仿真模式,可以实现车身加速度等信号的实时跟踪,同时能实现系统参数的在线调试。可以调试的参数有：车辆行驶工况参数、悬架系统参数及模糊控制器参数。基于该方法,可以分析行驶工况和悬架系统参数对车辆行驶平顺性的影响,同时能为测试控制器的可靠性、稳定性和灵敏度提供一种有效的方法。     

针对汽车操纵稳定性的悬架系统控制的研究

运用多体动力学方法建立了某款轻型客车整车操纵稳定性仿真模型,设计试制了一款磁流变阻尼器,作为该客车的减振器并通过试验建立其数学模型.以整车操纵稳定性及行驶平顺性为目标提出了一种基于PID神经网络的协调控制策略,实现了汽车半主动悬架与转向系统之间的良好匹配和协调.仿真结果表明,所提出的协调控制策略,在有效改善车辆的操纵稳定性的同时兼顾了车辆的行驶平顺性.     

简支箱梁桥地震反应半主动控制分析

为提高某简支梁桥的抗震能力,采取适当的减震控制措施能够有效地减小桥梁的地震反应。建立了某简支箱梁桥的有限元模型,将板式橡胶支座与磁流变阻尼器组合使用,在桥梁的支座和伸缩缝处共设置8组磁流变阻尼器,分析了不同地震动输入下的简支箱梁桥主动控制、半主动控制和被动控制的减震效果。结果表明,半主动控制对简支梁桥的减震效果非常显著,并且能够很好地接近主动控制的减震效果。半主动控制对于桥梁整体地震反应的减震效果优于始终提供最大阻尼力的被动控制。这为半主动控制阻尼器在简支梁桥抗震中的实际应用提供了理论上的指导。