面向多级流道式磁流变阻尼器的高精度改进双曲正切模型

1

作者 杜恒 吕彦廷 +1 位作者 黄惠 马佰周 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期39-49,共11页

液压作动器中串联多级流道式磁流变阻尼器(MFC-MRD)可有效改善液压阀控缸系统的欠阻尼特性,提高系统的稳定性,该技术在足式机器人、挖掘机等装备中具有潜在的应用价值。但MFC-MRD的高功率密度设计必然会增加阻尼流道的有效长度,进而增... 液压作动器中串联多级流道式磁流变阻尼器(MFC-MRD)可有效改善液压阀控缸系统的欠阻尼特性,提高系统的稳定性,该技术在足式机器人、挖掘机等装备中具有潜在的应用价值。但MFC-MRD的高功率密度设计必然会增加阻尼流道的有效长度,进而增大系统的阻尼力,导致现有动力学模型无法精确描述MFC-MRD的非线性滞回特征。为改善MFC-MRD的非线性滞回特性,该文基于力学性能试验,通过分析多级流道结构及非线性滞回曲线特征,对双曲正切曲线进行分割重组,进而提出了符合滞回特性的改进双曲正切模型;在参数辨识过程中,为避免模型参数陷入局部最优和“早熟”,对遗传算法的选择算子进行改进,进而提出了一种三级逐步逼近的选择算子,提高了模型参数的辨识精度,并依据力学实验数据,精确地获得了模型参数与电流的关系。模型对比结果表明,相较于Bouc-Wen模型和数据驱动式模型,该文建立的改进双曲正切模型的精度最高可提高75%,能准确地描述MFC-MRD存在的非线性滞回特性,具有较高的精确性。 展开更多

关键词 多级流道式磁流变阻尼器 双曲正切曲线 正向运动学模型 改进遗传算法 参数辨识

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磁流变阻尼器Bingham力学模型改进及参数辨识 被引量：3

2

作者 王群 马继超 +1 位作者 朱雨睿 郭海霞 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期10-13,19,共5页

磁流变阻尼器不仅具有阻尼快速响应、良好的温度稳定性、内部结构简单等优势,而且可以通过调节控制电流使阻尼器的出力值连续变化,实现阻尼力可控。由于磁流变阻尼器阻尼特性与内部磁流变液的磁流变效应有关,具体表现非常复杂,现有力学... 磁流变阻尼器不仅具有阻尼快速响应、良好的温度稳定性、内部结构简单等优势,而且可以通过调节控制电流使阻尼器的出力值连续变化,实现阻尼力可控。由于磁流变阻尼器阻尼特性与内部磁流变液的磁流变效应有关,具体表现非常复杂,现有力学模型目精度不足,无法精确描述磁流变阻尼器的阻尼特性。在磁流变阻尼器力学性能测试基础上,应用分段拟合函数方法同时结合反正切函数模型改进模型,并辨识改进后力学模型中各参数。将改进后的Bingham模型与实际测试出力值进行对比,结果表明改进后的Bingham模型能够很好地解决Bingham力学模型在非线性滞回阶段出力值曲线与实际测试数据不符的问题,改进后模型总体出力值曲线与阻尼器实际出力值基本相同,模型精度大幅提升。此种改进方法为磁流变阻尼器建立高精度力学模型提供参考。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 Bingham模型 非线性滞回 参数辨识

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磁流变阻尼器建模及阻尼力跟踪控制试验研究 被引量：1

3

作者 张记杨 张泽 +1 位作者 崔龙 杜昊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期260-265,285,共7页

为了提升磁流变阻尼器阻尼力跟踪控制的精度,采用向量加权平均算法和贝叶斯非线性回归网络分别建立阻尼器的正向和逆向动力学模型;构建前馈逆模型与模糊控制反馈相结合的复合控制策略来实现半主动阻尼力跟踪控制。开展试验比较逆模型前... 为了提升磁流变阻尼器阻尼力跟踪控制的精度,采用向量加权平均算法和贝叶斯非线性回归网络分别建立阻尼器的正向和逆向动力学模型;构建前馈逆模型与模糊控制反馈相结合的复合控制策略来实现半主动阻尼力跟踪控制。开展试验比较逆模型前馈控制与复合控制策略的跟踪效果以及复合控制策略在各个频率段的跟踪适用性。结果表明,复合控制策略能够达到较好的跟踪效果且比前馈逆模型控制策略的跟踪精度提高了6.4%;复合控制策略在0~7 Hz的频率段逼近精度基本在95%以上;在7~10 Hz,也能达到85%以上的逼近精度,验证了力跟踪控制算法的有效性。 展开更多

关键词 逆模型 磁流变阻尼器 力跟踪 控制

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磁流变阻尼假肢膝关节的参数设计与特性研究 被引量：2

4

作者 刘旭辉 胡慧娜 +1 位作者 方紫韵 徐彬 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第5期161-165,172,共6页

设计了一种基于磁流变阻尼器的假肢膝关节,利用拉格朗日理论建立假磁流变阻尼肢膝关节的动力学模型。对设计的磁流变阻尼假肢膝关节进行参数化设计,采用ADAMS仿真软件对参数化后的假肢进行仿真,分析了不同路面条件下假肢的驱动力矩和磁... 设计了一种基于磁流变阻尼器的假肢膝关节,利用拉格朗日理论建立假磁流变阻尼肢膝关节的动力学模型。对设计的磁流变阻尼假肢膝关节进行参数化设计,采用ADAMS仿真软件对参数化后的假肢进行仿真,分析了不同路面条件下假肢的驱动力矩和磁流变阻尼器的阻尼力。结果显示:在摆动期,磁流变阻尼假肢的驱动力矩发生了显著的变化,需要较大的驱动力矩。在摆动阶段,磁流变阻尼器的阻尼力较大,相对于平地行走和上楼梯而言,磁流变阻尼器输出的阻尼力在下楼梯时更大。因此,基于磁流变阻尼器的假肢膝关节为后续研究奠定了一定的理论基础,通过一系列的参数化设计,使得磁流变阻尼假肢膝关节满足性能要求。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 磁流变阻尼假肢膝关节 动力学模型 参数化设计 ADAMS仿真

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磁流变耗能器的阻尼力模型及其参数确定 被引量：96

5

作者 关新春 欧进萍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期5-8,共4页

本文分析了磁流变耗能器阻尼力及其常用模型的特点 ,建立了阻尼力的修正Bouc_Wen模型 ;研究了模型参数的变化规律和利用试验结果确定了模型参数 ,得到了一些有益的结论 ,为此类耗能器在结构控制中的应用提供了基础。

关键词 磁流变耗能器 阻尼力模型 模型参数 结构振动控制 减振装置

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基于遗传算法的磁流变阻尼器Bouc-Wen模型参数辨识 被引量：43

6

作者 刘永强 杨绍普 +1 位作者 廖英英 张耕宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期261-265,共5页

在除试验数据外无任何先验知识的条件下如何识别Bouc-Wen模型的参数是一个亟待解决的问题。在对磁流变阻尼器进行力学特性试验的基础上,采用遗传算法对磁流变阻尼器Bouc-Wen模型进行参数辨识,并采用缩小参数取值范围的方法逐渐提高遗传... 在除试验数据外无任何先验知识的条件下如何识别Bouc-Wen模型的参数是一个亟待解决的问题。在对磁流变阻尼器进行力学特性试验的基础上,采用遗传算法对磁流变阻尼器Bouc-Wen模型进行参数辨识,并采用缩小参数取值范围的方法逐渐提高遗传算法的识别精度。通过分析参数值与电流间的特征曲线,采用曲线拟合的方法确定它们之间的函数关系,再利用遗传算法得到具体的函数表达式。最后用不同幅值和频率的激励试验数据对识别结果和拟合结果进行了验证。结果表明:利用缩小取值范围的方法得到的Bouc-Wen模型参数识别结果在全局最优解的附近,拟合结果和辨识出的模型均能满足要求。 展开更多

关键词 BOUC-WEN模型 遗传算法 磁流变阻尼器 参数辨识

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一种磁流变阻尼器动态阻尼力模型 被引量：10

7

作者 邢海军 杨绍普 +1 位作者 郭树起 申永军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期105-108,共4页

磁流变阻尼器用于汽车悬架,可以实现理想的半主动控制,控制算法要求准确刻画阻尼力,针对有关学者提出的磁流变阻尼器的Bingham粘塑性模型、双粘性塑性模型及双粘性滞后模型,建立了基于反正切函数的磁流变阻尼器动态阻尼力模型,该模型是... 磁流变阻尼器用于汽车悬架,可以实现理想的半主动控制,控制算法要求准确刻画阻尼力,针对有关学者提出的磁流变阻尼器的Bingham粘塑性模型、双粘性塑性模型及双粘性滞后模型,建立了基于反正切函数的磁流变阻尼器动态阻尼力模型,该模型是前三种模型的推广,其参数具有明显的物理意义,且其动态阻尼力为光滑函数,与实验象一至,最后对新模型进行了实验验证。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 滞后 双粘性 动态阻尼力 Bingham模型

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磁流变阻尼器的改进多项式模型及验证 被引量：13

8

作者 周铁明 陈恩伟 +2 位作者 陆益民 刘正士 陈无畏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期221-226,共6页

为更好地将磁流变阻尼器应用于磁流变阻尼器耦合系统的振动半主动控制,需建立较为精确的磁流变阻尼器动力学模型。已有的多项式模型对磁流变阻尼器的阻尼力-速度曲线拟合精度较高,但高次多项式拟合易出现Runge现象,导致拟合曲线的两端... 为更好地将磁流变阻尼器应用于磁流变阻尼器耦合系统的振动半主动控制,需建立较为精确的磁流变阻尼器动力学模型。已有的多项式模型对磁流变阻尼器的阻尼力-速度曲线拟合精度较高,但高次多项式拟合易出现Runge现象,导致拟合曲线的两端出现剧烈地振荡。为消除Runge现象,本文提出分段3次多项式模型并采用最小二乘法对其进行参数辨识。与试验数据相比,分段3次多项式模型能够较好地拟合磁流变阻尼器的阻尼力-速度曲线,而且消除了Runge现象。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 多项式模型 最小二乘法 参数辨识

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多向地震耦合作用下MRD结构的地震反应分析 被引量：15

9

作者 张延年 刘剑平 +1 位作者 刘斌 李艺 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期897-900,共4页

地面的竖向运动和水平运动具有相关性,因此竖向地震作用会影响磁流变阻尼器(MRD)减震效果.对多向地震耦合作用下MRD结构的理论进行研究,建立了MRD结构在水平与竖向耦合地震作用下的运动微分方程.分析了竖向地震作用对结构的影响.研究表... 地面的竖向运动和水平运动具有相关性,因此竖向地震作用会影响磁流变阻尼器(MRD)减震效果.对多向地震耦合作用下MRD结构的理论进行研究,建立了MRD结构在水平与竖向耦合地震作用下的运动微分方程.分析了竖向地震作用对结构的影响.研究表明,考虑和不考虑竖向地震作用,MRD对结构均有良好的控制作用,但是竖向地震作用的存在,结构的地震反应有不同程度的增加.其增量随着竖向地震作用的增加而增加,因此建议在高烈度地区的MRD结构考虑竖向地震作用对结构的影响. 展开更多

关键词 半主动控制 MRD结构 恢复力模型 地震耦合作用

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磁流变阻尼器滞回参数模型研究 被引量：10

10

作者 王修勇 龚禹 +1 位作者 孙洪鑫 禹见达 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期113-117,共5页

根据磁流变阻尼器力学性能测试结果,建立磁流变阻尼器滞回参数模型。以阻尼力为优化目标,采用粒子群算法进行参数识别。结果显示,粒子群算法的参数识别精度高、辨识速度快,是理想的非线性参数辨识工具;研究表明,提出的磁流变阻尼器改进... 根据磁流变阻尼器力学性能测试结果,建立磁流变阻尼器滞回参数模型。以阻尼力为优化目标,采用粒子群算法进行参数识别。结果显示,粒子群算法的参数识别精度高、辨识速度快,是理想的非线性参数辨识工具;研究表明,提出的磁流变阻尼器改进滞回参数模型效果较好,能很好地描述阻尼力的滞回特性。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 力学性能 滞回参数模型 粒子群算法 参数辨识 滞回特性

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双筒式液压减振器阻尼力建模与灵敏度分析 被引量：9

11

作者 段福斌 潘骏 +2 位作者 陈文华 徐瀚辉 杨礼康 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期149-155,共7页

为提高减振器阻尼力输出的准确性及减振器性能可靠性,定量分析双筒式液压减振器尺寸参数及其公差、油液黏度等对阻尼力的影响。根据阻尼力的产生机理,建立了减振器复原行程中复原阀开启前、后的阻尼力模型和压缩行程中压缩阀开启前、后... 为提高减振器阻尼力输出的准确性及减振器性能可靠性,定量分析双筒式液压减振器尺寸参数及其公差、油液黏度等对阻尼力的影响。根据阻尼力的产生机理,建立了减振器复原行程中复原阀开启前、后的阻尼力模型和压缩行程中压缩阀开启前、后的阻尼力模型,利用MATLAB仿真得到了其示功图和速度特性图,并通过台架性能试验进行了验证。考虑到阻尼力模型的复杂性,采用ANSYS中的Design Exploration模块,利用响应面法得到了减振器各个参数的灵敏度,并针对油液黏度、阀系开启高度等影响较大的参数,考虑其随机性,利用蒙特卡洛抽样方法得到了减振器阻尼力的分布,从而为双筒式液压减振器的设计提供了依据,为进一步研究减振器的阻尼力退化及寿命评估奠定了基础。 展开更多

关键词 液压减振器 阻尼力模型 灵敏度 蒙特卡洛

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一种可调阻尼减振器的设计与试验 被引量：12

12

作者 李智超 耿艳萍 +2 位作者 陈朝阳 王启瑞 陈无畏 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1998年第3期36-42,共7页

提出一种节流口式可调减振器的结构形式，建立该减振器理论设计模型，在此基础上分析其理论外特性，并在电液伺服振动台上进行外特性试验，实验结果与理论分析相符，说明该减振器设计合理，性能稳定，满足使用要求。

关键词 可调阻尼减振器 模型 阻尼力 试验 汽车

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压电-T型变摩擦阻尼器及其性能试验与分析 被引量：30

13

作者 欧进萍 杨飏 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第4期171-177,共7页

本文结合压电驱动器和T型摩擦阻尼器的特点,提出了压电-T型变摩擦阻尼器,并建立了阻尼器输入电压主动调节或按位移和速度相关调节的阻尼力模型。其次,设计制作了最大阻尼力450N、阻尼力可调倍数2.5～3倍的小比例模型压电-T型变摩擦阻尼... 本文结合压电驱动器和T型摩擦阻尼器的特点,提出了压电-T型变摩擦阻尼器,并建立了阻尼器输入电压主动调节或按位移和速度相关调节的阻尼力模型。其次,设计制作了最大阻尼力450N、阻尼力可调倍数2.5～3倍的小比例模型压电-T型变摩擦阻尼器,进行了可调阻尼力性能试验,得到了输入电压主动调节和分别按位移和速度相关调节的阻尼力滞回曲线,试验结果与阻尼力模型分析结果吻合较好。此外,探讨了压电-T型变摩擦阻尼器的规格化设计,分别设计了最大阻尼力20kN和200kN、阻尼力可调倍数2的压电-T型变摩擦阻尼器参数。压电-T型变摩擦阻尼器构造简单、阻尼力调节方便、响应迅速,是一种性能优燎能阻尼器。 展开更多

关键词 压电驱动器 T型摩擦阻尼器 可变阻尼力模型 阻尼性能试验 规格化设计 土木工程

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磁流变阻尼器参数辨识方法研究 被引量：15

14

作者 施亮 何琳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期131-133,共3页

应用修正的Dahl模型,通过能量积分分批识别出不同电流下的参数,确定参数与电流的关系。提出的参数辨识方法,将含有滞迟环节的非线性参数识别转化为线性识别问题,达到了较高的识别精度。

关键词 磁流变阻尼器 修正Dahl模型 迟滞非线性 参数辨识

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孔隙阀式磁流变阻尼器准静力分析 被引量：2

15

作者 邢海军 杨绍普 +1 位作者 申永军 郭树起 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期454-456,共3页

建立了孔隙阀式磁流变阻尼器的轴对称模型,推导了孔隙阀内磁流变液压力梯度方程。对Herschel-Bulkley模型的磁流变阻尼器压力梯度进行了数值求解。应用代数方程理论,得到了Bingham模型的磁流变阻尼器压力梯度的解析解。最后,结合算例计... 建立了孔隙阀式磁流变阻尼器的轴对称模型,推导了孔隙阀内磁流变液压力梯度方程。对Herschel-Bulkley模型的磁流变阻尼器压力梯度进行了数值求解。应用代数方程理论,得到了Bingham模型的磁流变阻尼器压力梯度的解析解。最后,结合算例计算了孔隙阀内磁流变液的流速分布及阻尼器的阻尼力。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 磁流变液 阻尼力 Bingham模型 Herschel—Bulkley模型

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调谐液体阻尼器(TLD)附加阻尼力的量测 被引量：5

16

作者 岳前进 张力 +1 位作者 刘小惠 张文首 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期22-26,共5页

设计一种可以直接测量调谐液体阻尼器的附加阻尼力的实验系统。该系统采用半仿真半实物相结合的方法;结构模型的响应计算在计算机中实现,此部分为数值仿真部分。响应结果输入到由计算机控制的液压作动器,而作动器连接到用于模拟海洋平... 设计一种可以直接测量调谐液体阻尼器的附加阻尼力的实验系统。该系统采用半仿真半实物相结合的方法;结构模型的响应计算在计算机中实现,此部分为数值仿真部分。响应结果输入到由计算机控制的液压作动器,而作动器连接到用于模拟海洋平台甲板振动的移动台,移动台台面上放置TLD实物装置,此部分为实物部分。安装于作动器与振动台之间的力传感器可以测量到液体晃动对结构产生的反作用力。测试在简谐激励下TLD的附加阻尼力,并将测试结果与理论计算值进行比较,验证该系统的有效性。 展开更多

关键词 调谐液体阻尼器(TLD) 减振效果 模型试验 附加阻尼力测量

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磁流变阻尼器阻尼性能研究 被引量：4

17

作者 刘超群 陈花玲 李海龙 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2004年第2期135-138,共4页

为了研究新型可控流体磁流变液的特性以及利用以磁流变液为流体的阻尼器的阻尼特性 ,本文对磁流变液的重要组成部分——磁性微颗粒进行了介绍 ,并讨论了描述磁流变液的流变模型。在分析现有磁流变阻尼器结构的基础上 ,提出了一种改进的... 为了研究新型可控流体磁流变液的特性以及利用以磁流变液为流体的阻尼器的阻尼特性 ,本文对磁流变液的重要组成部分——磁性微颗粒进行了介绍 ,并讨论了描述磁流变液的流变模型。在分析现有磁流变阻尼器结构的基础上 ,提出了一种改进的阻尼器结构。最后对改进结构测试了其性能 ,分析了影响其性能的各种因素 。 展开更多

关键词 磁流变液 磁性微颗粒 流变模型 磁流变阻尼器 阻尼特性

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X形和三角形钢板阻尼器的阻尼力模型(Ⅰ)——基于双线性本构关系 被引量：23

18

作者 李冀龙 欧进萍 《世界地震工程》 CSCD 2004年第1期10-16,共7页

利用软钢的双线性本构关系,依据经典力学原理推导建立了X形和三角形钢板阻尼器的阻尼力滞回模型。首先,导出了单调加载下钢板阻尼器的力与位移关系及其渐近曲线;其次,对于软钢材料本构关系分别考虑在理想弹塑性和双线性强化模型基础上,... 利用软钢的双线性本构关系,依据经典力学原理推导建立了X形和三角形钢板阻尼器的阻尼力滞回模型。首先,导出了单调加载下钢板阻尼器的力与位移关系及其渐近曲线;其次,对于软钢材料本构关系分别考虑在理想弹塑性和双线性强化模型基础上,推导建立了钢板阻尼器的阻尼力模型;最后,将钢板阻尼器的阻尼力模型及其参数与试验结果进行了比较,验证了理论模型的有效性,并分析了误差存在的原因。 展开更多

关键词 钢板阻尼器 阻尼力模型 滞回曲线 软钢 误差 双线性本构关系

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磁流变阻尼器的力学模型 被引量：7

19

作者 王影 贾启芬 刘习军 《机床与液压》 北大核心 2005年第3期70-73,共4页

利用磁流变液制成的磁流变阻尼器具有相应速度快、阻尼连续可调、功耗小、阻尼力大、动态范围广、频响高、 适应面大等特点,本文从参数建模和非参数建模两个方面对磁流变阻尼器的力学模型进行讨论分析,着重对8种参数模型 进行了分析,指... 利用磁流变液制成的磁流变阻尼器具有相应速度快、阻尼连续可调、功耗小、阻尼力大、动态范围广、频响高、 适应面大等特点,本文从参数建模和非参数建模两个方面对磁流变阻尼器的力学模型进行讨论分析,着重对8种参数模型 进行了分析,指出不同的设计应采用不同的模型方案,以发挥各自的优势。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 力学模型 参数建模 非参数建模

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叶片式可控阻尼减振器阻尼特性分析与试验 被引量：4

20

作者 王文瑞 黄华 顾亮 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期26-30,共5页

通过对叶片式可控阻尼减振器的结构分析,建立叶片式可控阻尼减振器的流体力学模型,模拟减振器内部流体结构,采用试验参数识别的方法确定模型参数,分析减振器的阻尼特性。阐明了减振器阻尼特性受到工作液温度、比例流量阀节流口开度以及... 通过对叶片式可控阻尼减振器的结构分析,建立叶片式可控阻尼减振器的流体力学模型,模拟减振器内部流体结构,采用试验参数识别的方法确定模型参数,分析减振器的阻尼特性。阐明了减振器阻尼特性受到工作液温度、比例流量阀节流口开度以及连接臂端激励速度的影响以及比例流量阀对减振器"温衰"效应的补偿作用。通过仿真分析与试验结果的一致性对比,验证了所提方法的可行性和准确性。 展开更多

关键词 履带车辆 叶片式可控阻尼减振器 流体模型 阻尼特性 参数识别

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