基于Maxwell-Rivlin-Ericksen理论的MRM本构关系的算法探究

从Maxwell电磁场理论出发,得到磁流变材料的电磁学本构方程,基于Rivlin-Ericksen理论,结合质量守恒定律及动量守恒定理,提出了普适的磁流变材料Cauchy应力σ的一种本构关系.与牛顿粘性流体及热力学第二定律相结合确定了算法中磁流变材料本构关系的基本参数.以平行板间磁流变材料运动为算例,计算结果验证了本模型切实有效.最后与美国Lord公司配置的典型磁流变材料MRM-132LD结果进行比较,结论吻合良好,希望该工作能有力推动磁流变材料的迅猛发展.     

Describing spatiotemporal couplings in ultrashort pulses using coupling coefficients

Three coupling coefficients are defined to describe spatiotemporal coupling in ultrashort pulses. With these coupling coefficients, the first-order spatiotemporal couplings of Gaussian pulse and beam are described analytically. Also, the first-order and the second-order spatiotemporal couplings caused by angular dispersion elements are studied using these coupling coefficients. It can be shown that these coupling coefficients are dimensionless and normalized, and readily indicate the severity of spatiotemporal coupling.     

带有磁流变阻尼器J型假肢阻尼特性分析

为缓解假肢佩戴者在运动过程中产生的冲击力,建立可压缩的倒立摆模型的运动微分方程,对磁流变阻尼器的粘滞性阻尼系数进行理论计算,并对三种不同运动状态下装有磁流变阻尼器和装有软硅橡胶的J型假肢进行模拟仿真,得到磁流变阻尼器在运动过程中的缓冲减振效果要比软硅橡胶更好,可为阻尼缓冲型运动假肢的研制提供参考.     

汽车磁流变减振器的静动态特性分析

根据磁流变减振器的工作原理提出一种汽车磁流变减振器的机械结构,利用FEM方法寻求机械结构的薄弱环节,优化了磁流变减振器的机械结构,考核了磁流变减振器的动态特性,为新型汽车磁流变减振器开发奠定了基础。     

十字轴式万向联轴器的关节建模及工艺分析

在Solidworks平台下实现了SWC型十字轴式万向联轴器关节的三维建模与装配,有效提高了产品的设计效率和时间。此外,对法兰叉头、十字轴的加工工艺进行了分析。     

基于Simulink的汽车座椅减震研究

Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供了一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。利用Simulink可以有效模拟出座椅上人体的振动幅值,仿真结果表明,磁流变弹性体在电流控制下,可以有效地降低振动。     

磁流变减振器优化设计及特性试验

针对某轻型军用轮式越野车辆的减振需求,设计磁流变减振器(Magneto-rheological Damper, MRD)代替原被动减振器。以平板模型推导MRD阻尼力模型,讨论了结构参数对阻尼力和可调系数的影响。针对结构参数难以确定的问题,采用多目标遗传算法(Multi-objective Genetic Algorithm, MOGA)对参数进行优化,并通过磁场分析进行验证。对MRD进行性能试验,并利用最小二乘法对建立的MRD多项式模型进行校验。结果表明：可调阻尼力与可调系数间呈反比关系,利用MOGA可有效优化MRD结构参数,试验结果与设计值基本吻合,所建立的MRD模型与试验结果一致性较好。     

单自由度磁流变阻尼实验台多控制算法仿真对比研究

建立了以加速度作为路面激励输入信号,且不考虑非悬置质量的履带车辆单自由度磁流变阻尼控制实验台动力学模型.选定状态变量,推导出悬挂系统状态方程和振动微分方程.依据现代控制理论,分别采用滑移模态控制和极点配置控制算法实现实验台动力学模型的仿真计算,对比分析了在三种不同采样频率下,两种不同控制算法的控制效果,并与被动控制效果进行比较.结果表明,两种算法都能很好地控制车体相对位移、相对速度和加速度,滑移模态控制效果更好.滑移模态控制不仅适用线性问题而且适用非线性问题,因此比极点配置更实用.最后分析确定了最佳仿真采样频率,为控制算法的实验台调试奠定了基础.     

非离子表面活性剂修饰对磁流变弹性体磁流变效应的影响

使用表面活性剂修饰铁颗粒,并测试修饰作用对以天然橡胶为基体的磁流变弹性体磁流变效应的影响．通过磁耦合动态测试仪对材料的剪切性能包括剪切储能模量和损耗因子进行测试,结果表明当材料被Span 80修饰时,剪切储能模量增加量为零场剪切模量的188％,而损耗因子的变化可以忽略．使用扫描电镜观测样品的微结构,结果表明表面活性剂能促进铁颗粒和橡胶基体的融合性,并使铁颗粒形成自组装结构,这种结构有利于相对磁流变效应的提高．     

两种大吨位磁流变阻尼器的功耗比较与参数优化

为实现最小功耗,对间隙阀式和旁路式两种大吨位磁流变阻尼器进行了比较和结构参数优化.描述了间隙阀式和旁路式两种20 t 磁流变阻尼器的结构模式,利用宾汉(Bingham)模型和电磁学的基本原理建立了阻尼力计算公式.将线圈的功耗作为优化目标,以活塞速度、阻尼力调节范围、线圈感应时间常数、线圈电流限制、结构尺寸等作为约束条件,在MATLAB中编制了搜索寻优计算机程序,获得了线圈功耗最小时的结构尺寸参数.计算结果表明:在高速运动情况下,旁路式磁流变阻尼器能够满足约束条件,且结构紧凑.