李振鵬+李劭宸

摘 要：隨著科技的發(fā)展和社會的不斷進步，世界范圍內(nèi)的航天、軍工、槍炮等產(chǎn)業(yè)都得以飛速發(fā)展，阻尼器作為為以提供運動阻力來消減運動能量的裝置，廣泛用于航天、航空、軍工、汽車等領(lǐng)域。文章通過對車輛懸架磁流變阻尼器的動態(tài)響應進行分析，并從電磁響應時間和磁流變響應時間兩方面分析了磁流變阻尼器的動態(tài)影響因素。

關(guān)鍵詞：車輛懸架；磁流變阻尼器；動態(tài)響應；影響因素；分析

引言

文章根據(jù)車輛懸架磁流變阻尼器的實際工作特點，指出了阻尼器的動態(tài)響應及研究方向，并通過探討磁流變阻尼器動態(tài)響應測試中的相關(guān)問題，對影響磁流變阻尼器的動態(tài)響應因素進行分析，為提高車輛懸架磁流變阻尼器的動態(tài)響應性能提供了合理的意見和建議。

1 國內(nèi)外磁流變阻尼器發(fā)展現(xiàn)狀

MRF即磁流變液，是一種流變特性可根據(jù)外部磁場變化進行控制的智能材料。將磁流變液作為工作介質(zhì)，磁流變阻尼器具有響應速度快、功能消耗低且磁流變阻尼力連續(xù)可調(diào)的特點。因此在軍工、航空、航天、汽車的結(jié)構(gòu)抑制震動過程中具有重要的作用。磁流變阻尼器的性能指標除了包括阻尼力可控的要求外，其動態(tài)響應特性作為汽車磁流變阻尼器中的執(zhí)行裝置，對振動控制的抑制周期、應用范圍和使用結(jié)果都具有決定性的作用。

近年來，國內(nèi)外磁流變阻尼器在動態(tài)響應的研究過程中取得了較大的成就。國外學者研究出了電壓源驅(qū)動和電流源驅(qū)動的方式與線圈的串、并連結(jié)構(gòu)對磁流變阻尼器響應時間產(chǎn)生的影響。電壓源驅(qū)動主要是指驅(qū)動器的響應性能對變阻尼器響應時間的影響，而電流源的響應則是通過改變磁流變阻尼器本身的電磁感應來對其響應時間產(chǎn)生影響[1]。

2 磁流變阻尼器動態(tài)響應分析

現(xiàn)階段國內(nèi)外對于磁流變阻尼器的動態(tài)響應時間上并沒有統(tǒng)一的定義和計算方法，其主要表現(xiàn)在對磁流變阻尼力在最終狀態(tài)下的穩(wěn)定值百分比的選取過程中存在著62.1%和94%等，同時又因為變阻尼器的應用領(lǐng)域較為廣泛，所以對阻尼力的計算和求取仍存在較多的意見分歧。下文對車輛懸架磁流變阻尼器動態(tài)響應的時間進行了相應的描述和研究。

由于磁流變阻尼器的阻尼力主要由粘滯和庫倫阻尼力兩部分構(gòu)成，其中粘滯阻尼系數(shù)用Ce表示，庫倫阻尼力用Fmr表示，其中Ce=■+■，F(xiàn)mr=-[■+2bl]？子ysgn（V），而F=-CeV+Fmr 。式中F為阻尼力，V代表磁流變阻尼器的運行速度，sgn為正弦三角函數(shù)，阻尼器中平行板之間的距離為h，？濁代表磁流變液的塑性粘度，？子y阻尼器的臨界屈服應力。當固定磁流變阻尼器的尺寸之后，由公式可知粘滯阻尼力Ce是磁流變阻尼器的運行速度v的函數(shù)，而庫倫阻尼力則是由磁流變效應而產(chǎn)生的。所以當固定住磁流變阻尼器的尺寸之后，并且當其運行速度保持恒定值V時，磁流變阻尼器的阻尼力只和勵磁電流的強度有關(guān)[2]。

磁流變阻尼器的動態(tài)響應性質(zhì)為磁流變阻尼器的阻尼力隨著勵磁電流的變化而變化的性質(zhì)，通過采用三角波位移的記錄方法可以準確的分析磁流變阻尼力的變化特性。

由于車輛懸架磁流變阻尼器要求其自身的阻尼力相對較小，而在復原過程中有要求其自身阻尼力較大，因此，在分析響應時間時，可將車輛懸架的變阻尼力在阻尼器的復原過程中進行研究。因此在一個較為完整的阻尼器復原過程中，在阻尼器的三角波位移的情況下，當電磁變阻尼器中的勵磁電流發(fā)生階段性變化時，從接通電流階段到阻尼器的阻尼力達到新的穩(wěn)定值所需時間為原來時間的95%[3]。

3 測試磁流變阻尼器動態(tài)響應時間方法

對磁流變阻尼器動態(tài)響應時間的測量方法可以通過三角波位移激勵的方法，可以大幅度的減小粘滯阻尼力對動態(tài)響應時間產(chǎn)生的影響，從而使得響應時間的計算方法變得更加簡潔。通過選擇合適的激勵平臺和傳感器以外，正確選擇在磁流變阻尼器中接入電流的時機也是非常重要的。垂直震動的主要頻率波段在4到12赫茲之間，由于頻率波段的最大值為12赫茲，而磁流變阻尼器完成一次壓縮復原則需要83秒的時間，但是通過分析可知，測試時間只適合在40s左右的復原過程中進行，因此，在阻尼器復原形成的開始和結(jié)束時，并不適用于測量時間的范圍內(nèi)，所以最佳的測量阻尼器動態(tài)響應的時間為其開始復原后的5-10秒內(nèi)，從而保證其在復原過程中有充足的時間使阻尼器的阻尼力達到相對穩(wěn)定值。輸入阻尼器位移信號的時間和勵磁電流階段性增加與減少的時間關(guān)系。

為了在最佳的時間段內(nèi)接入勵磁電流，可以應用電流驅(qū)動器對阻尼器的運行狀態(tài)進行控制，并更加精確的控制阻尼器的響應時間[4]。

4 影響磁流變阻尼器動態(tài)響應時間因素分析

影響磁流變阻尼器動態(tài)響應時間的因素主要分為電磁響應時間和磁流變液的響應時間。

4.1 電磁響應時間

4.1.1 電磁線圈結(jié)構(gòu)影響

通常情況下，阻尼器的線圈有兩種接線方式，一種是串聯(lián)，另外一種是并聯(lián)。為了便于研究，假定磁流變阻尼器的相同線圈數(shù)量為n，阻尼器電感的參數(shù)為L0/n，電阻的參數(shù)為R0/n，則當阻尼器中的線圈進行串聯(lián)時，電感和電阻的值分別為Ls=L0和RS=R0，而當阻尼器的線圈進行并聯(lián)時候，Lp=■，Rp=■。

當阻尼器的線圈進行串聯(lián)連接和并聯(lián)連接時，其具有相同的電感比和電阻比，分別為■和■，但是串聯(lián)與并聯(lián)下，阻尼器中的勵磁電流達到穩(wěn)定的時間卻不同，則說明了其阻尼力達到穩(wěn)定的時間也不同。電流源比例增益 較大的時候，勵磁電流的階段性輸入信號將使得電流源的電壓V達到最大值Vmax，由此可知在線圈進行串聯(lián)時，阻尼器中的電流控制方程式為Vmax=Ls■i（t）+Rsi（t），而并聯(lián)時的電流控制式為Vmax=■■i（t）+■i（t），分別解兩方程得，串聯(lián)線圈中is（t）=■（i-e■），？子=■，并聯(lián)線圈中ip（t）=n■（i-e■），？子=■，將串聯(lián)與并聯(lián)情況下的線圈與電流時間關(guān)系對比，要使串聯(lián)和并聯(lián)中達到相同的電流，并聯(lián)過程中激勵電流達到穩(wěn)定時的時間TP要比串聯(lián)時達到穩(wěn)定時間的TS要小得多。

4.1.2 渦流效應影響

磁流變阻尼器以改變激勵電流的大小從而使磁場發(fā)生變化，進而使磁流變液的流動性質(zhì)變化來產(chǎn)生阻尼力的效果為工作原理，通常狀況下，由電磁感應定律可知，線圈繞在相關(guān)鐵磁性材料時，將在貼心的內(nèi)部產(chǎn)生感應電動勢，導致電動勢渦流的產(chǎn)生，而在渦流效應的作用下，其產(chǎn)生的磁場與激勵電流相反，進而延長了磁流變阻尼器的動態(tài)響應時間。

4.2 磁流變液響應時間

材料因素是影響磁流變液響應時間的重要因素，所謂磁流變液的響應時間是指施加外部磁場時，磁流變液消除外部磁場所需要的時間。影響磁流變效應的因素很多，其中磁性顆粒的體積含量對其影響最為明顯，當顆粒較大時融入到磁流變液中的顆粒使其濃度增加，從而消除外部磁場的時間就有所增加，延長了磁流變液的響應時間。

5 結(jié)束語

文章通過對國內(nèi)外磁流變阻尼器發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，從而分析了磁流變阻尼器動態(tài)響應過程，從電磁線圈結(jié)構(gòu)影響和磁流變液響應時間兩方面對車輛懸架磁流變阻尼器動態(tài)響應及影響因素進行了詳細的分析。

參考文獻

[1]黃曦，余淼，愛軍，等.磁流變液阻尼器動態(tài)響應及其影響因素分析[J].功能材料，2006，05（15）：808-810.

[2]岳永恒.基于磁流變阻尼器的汽車懸架系統(tǒng)切換控制[D].哈爾濱工業(yè)大學，2013.

[3]宗路航.磁流變阻尼器的動力學模型及其在車輛懸架中的應用研究[D].中國科學技術(shù)大學，2013.

[4]祁玉寧.車輛懸架系統(tǒng)用磁流變阻尼器的設計方法研究[D].蘭州理工大學，2005.endprint

摘 要：隨著科技的發(fā)展和社會的不斷進步，世界范圍內(nèi)的航天、軍工、槍炮等產(chǎn)業(yè)都得以飛速發(fā)展，阻尼器作為為以提供運動阻力來消減運動能量的裝置，廣泛用于航天、航空、軍工、汽車等領(lǐng)域。文章通過對車輛懸架磁流變阻尼器的動態(tài)響應進行分析，并從電磁響應時間和磁流變響應時間兩方面分析了磁流變阻尼器的動態(tài)影響因素。

關(guān)鍵詞：車輛懸架；磁流變阻尼器；動態(tài)響應；影響因素；分析

引言

文章根據(jù)車輛懸架磁流變阻尼器的實際工作特點，指出了阻尼器的動態(tài)響應及研究方向，并通過探討磁流變阻尼器動態(tài)響應測試中的相關(guān)問題，對影響磁流變阻尼器的動態(tài)響應因素進行分析，為提高車輛懸架磁流變阻尼器的動態(tài)響應性能提供了合理的意見和建議。

1 國內(nèi)外磁流變阻尼器發(fā)展現(xiàn)狀

MRF即磁流變液，是一種流變特性可根據(jù)外部磁場變化進行控制的智能材料。將磁流變液作為工作介質(zhì)，磁流變阻尼器具有響應速度快、功能消耗低且磁流變阻尼力連續(xù)可調(diào)的特點。因此在軍工、航空、航天、汽車的結(jié)構(gòu)抑制震動過程中具有重要的作用。磁流變阻尼器的性能指標除了包括阻尼力可控的要求外，其動態(tài)響應特性作為汽車磁流變阻尼器中的執(zhí)行裝置，對振動控制的抑制周期、應用范圍和使用結(jié)果都具有決定性的作用。

近年來，國內(nèi)外磁流變阻尼器在動態(tài)響應的研究過程中取得了較大的成就。國外學者研究出了電壓源驅(qū)動和電流源驅(qū)動的方式與線圈的串、并連結(jié)構(gòu)對磁流變阻尼器響應時間產(chǎn)生的影響。電壓源驅(qū)動主要是指驅(qū)動器的響應性能對變阻尼器響應時間的影響，而電流源的響應則是通過改變磁流變阻尼器本身的電磁感應來對其響應時間產(chǎn)生影響[1]。

2 磁流變阻尼器動態(tài)響應分析

現(xiàn)階段國內(nèi)外對于磁流變阻尼器的動態(tài)響應時間上并沒有統(tǒng)一的定義和計算方法，其主要表現(xiàn)在對磁流變阻尼力在最終狀態(tài)下的穩(wěn)定值百分比的選取過程中存在著62.1%和94%等，同時又因為變阻尼器的應用領(lǐng)域較為廣泛，所以對阻尼力的計算和求取仍存在較多的意見分歧。下文對車輛懸架磁流變阻尼器動態(tài)響應的時間進行了相應的描述和研究。

由于磁流變阻尼器的阻尼力主要由粘滯和庫倫阻尼力兩部分構(gòu)成，其中粘滯阻尼系數(shù)用Ce表示，庫倫阻尼力用Fmr表示，其中Ce=■+■，F(xiàn)mr=-[■+2bl]？子ysgn（V），而F=-CeV+Fmr 。式中F為阻尼力，V代表磁流變阻尼器的運行速度，sgn為正弦三角函數(shù)，阻尼器中平行板之間的距離為h，？濁代表磁流變液的塑性粘度，？子y阻尼器的臨界屈服應力。當固定磁流變阻尼器的尺寸之后，由公式可知粘滯阻尼力Ce是磁流變阻尼器的運行速度v的函數(shù)，而庫倫阻尼力則是由磁流變效應而產(chǎn)生的。所以當固定住磁流變阻尼器的尺寸之后，并且當其運行速度保持恒定值V時，磁流變阻尼器的阻尼力只和勵磁電流的強度有關(guān)[2]。

磁流變阻尼器的動態(tài)響應性質(zhì)為磁流變阻尼器的阻尼力隨著勵磁電流的變化而變化的性質(zhì)，通過采用三角波位移的記錄方法可以準確的分析磁流變阻尼力的變化特性。

由于車輛懸架磁流變阻尼器要求其自身的阻尼力相對較小，而在復原過程中有要求其自身阻尼力較大，因此，在分析響應時間時，可將車輛懸架的變阻尼力在阻尼器的復原過程中進行研究。因此在一個較為完整的阻尼器復原過程中，在阻尼器的三角波位移的情況下，當電磁變阻尼器中的勵磁電流發(fā)生階段性變化時，從接通電流階段到阻尼器的阻尼力達到新的穩(wěn)定值所需時間為原來時間的95%[3]。

3 測試磁流變阻尼器動態(tài)響應時間方法

對磁流變阻尼器動態(tài)響應時間的測量方法可以通過三角波位移激勵的方法，可以大幅度的減小粘滯阻尼力對動態(tài)響應時間產(chǎn)生的影響，從而使得響應時間的計算方法變得更加簡潔。通過選擇合適的激勵平臺和傳感器以外，正確選擇在磁流變阻尼器中接入電流的時機也是非常重要的。垂直震動的主要頻率波段在4到12赫茲之間，由于頻率波段的最大值為12赫茲，而磁流變阻尼器完成一次壓縮復原則需要83秒的時間，但是通過分析可知，測試時間只適合在40s左右的復原過程中進行，因此，在阻尼器復原形成的開始和結(jié)束時，并不適用于測量時間的范圍內(nèi)，所以最佳的測量阻尼器動態(tài)響應的時間為其開始復原后的5-10秒內(nèi)，從而保證其在復原過程中有充足的時間使阻尼器的阻尼力達到相對穩(wěn)定值。輸入阻尼器位移信號的時間和勵磁電流階段性增加與減少的時間關(guān)系。

為了在最佳的時間段內(nèi)接入勵磁電流，可以應用電流驅(qū)動器對阻尼器的運行狀態(tài)進行控制，并更加精確的控制阻尼器的響應時間[4]。

4 影響磁流變阻尼器動態(tài)響應時間因素分析

影響磁流變阻尼器動態(tài)響應時間的因素主要分為電磁響應時間和磁流變液的響應時間。

4.1 電磁響應時間

4.1.1 電磁線圈結(jié)構(gòu)影響

通常情況下，阻尼器的線圈有兩種接線方式，一種是串聯(lián)，另外一種是并聯(lián)。為了便于研究，假定磁流變阻尼器的相同線圈數(shù)量為n，阻尼器電感的參數(shù)為L0/n，電阻的參數(shù)為R0/n，則當阻尼器中的線圈進行串聯(lián)時，電感和電阻的值分別為Ls=L0和RS=R0，而當阻尼器的線圈進行并聯(lián)時候，Lp=■，Rp=■。

當阻尼器的線圈進行串聯(lián)連接和并聯(lián)連接時，其具有相同的電感比和電阻比，分別為■和■，但是串聯(lián)與并聯(lián)下，阻尼器中的勵磁電流達到穩(wěn)定的時間卻不同，則說明了其阻尼力達到穩(wěn)定的時間也不同。電流源比例增益 較大的時候，勵磁電流的階段性輸入信號將使得電流源的電壓V達到最大值Vmax，由此可知在線圈進行串聯(lián)時，阻尼器中的電流控制方程式為Vmax=Ls■i（t）+Rsi（t），而并聯(lián)時的電流控制式為Vmax=■■i（t）+■i（t），分別解兩方程得，串聯(lián)線圈中is（t）=■（i-e■），？子=■，并聯(lián)線圈中ip（t）=n■（i-e■），？子=■，將串聯(lián)與并聯(lián)情況下的線圈與電流時間關(guān)系對比，要使串聯(lián)和并聯(lián)中達到相同的電流，并聯(lián)過程中激勵電流達到穩(wěn)定時的時間TP要比串聯(lián)時達到穩(wěn)定時間的TS要小得多。

4.1.2 渦流效應影響

磁流變阻尼器以改變激勵電流的大小從而使磁場發(fā)生變化，進而使磁流變液的流動性質(zhì)變化來產(chǎn)生阻尼力的效果為工作原理，通常狀況下，由電磁感應定律可知，線圈繞在相關(guān)鐵磁性材料時，將在貼心的內(nèi)部產(chǎn)生感應電動勢，導致電動勢渦流的產(chǎn)生，而在渦流效應的作用下，其產(chǎn)生的磁場與激勵電流相反，進而延長了磁流變阻尼器的動態(tài)響應時間。

4.2 磁流變液響應時間

材料因素是影響磁流變液響應時間的重要因素，所謂磁流變液的響應時間是指施加外部磁場時，磁流變液消除外部磁場所需要的時間。影響磁流變效應的因素很多，其中磁性顆粒的體積含量對其影響最為明顯，當顆粒較大時融入到磁流變液中的顆粒使其濃度增加，從而消除外部磁場的時間就有所增加，延長了磁流變液的響應時間。

5 結(jié)束語

文章通過對國內(nèi)外磁流變阻尼器發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，從而分析了磁流變阻尼器動態(tài)響應過程，從電磁線圈結(jié)構(gòu)影響和磁流變液響應時間兩方面對車輛懸架磁流變阻尼器動態(tài)響應及影響因素進行了詳細的分析。

參考文獻

[1]黃曦，余淼，愛軍，等.磁流變液阻尼器動態(tài)響應及其影響因素分析[J].功能材料，2006，05（15）：808-810.

[2]岳永恒.基于磁流變阻尼器的汽車懸架系統(tǒng)切換控制[D].哈爾濱工業(yè)大學，2013.

[3]宗路航.磁流變阻尼器的動力學模型及其在車輛懸架中的應用研究[D].中國科學技術(shù)大學，2013.

[4]祁玉寧.車輛懸架系統(tǒng)用磁流變阻尼器的設計方法研究[D].蘭州理工大學，2005.endprint

摘 要：隨著科技的發(fā)展和社會的不斷進步，世界范圍內(nèi)的航天、軍工、槍炮等產(chǎn)業(yè)都得以飛速發(fā)展，阻尼器作為為以提供運動阻力來消減運動能量的裝置，廣泛用于航天、航空、軍工、汽車等領(lǐng)域。文章通過對車輛懸架磁流變阻尼器的動態(tài)響應進行分析，并從電磁響應時間和磁流變響應時間兩方面分析了磁流變阻尼器的動態(tài)影響因素。

關(guān)鍵詞：車輛懸架；磁流變阻尼器；動態(tài)響應；影響因素；分析

引言

文章根據(jù)車輛懸架磁流變阻尼器的實際工作特點，指出了阻尼器的動態(tài)響應及研究方向，并通過探討磁流變阻尼器動態(tài)響應測試中的相關(guān)問題，對影響磁流變阻尼器的動態(tài)響應因素進行分析，為提高車輛懸架磁流變阻尼器的動態(tài)響應性能提供了合理的意見和建議。

1 國內(nèi)外磁流變阻尼器發(fā)展現(xiàn)狀

MRF即磁流變液，是一種流變特性可根據(jù)外部磁場變化進行控制的智能材料。將磁流變液作為工作介質(zhì)，磁流變阻尼器具有響應速度快、功能消耗低且磁流變阻尼力連續(xù)可調(diào)的特點。因此在軍工、航空、航天、汽車的結(jié)構(gòu)抑制震動過程中具有重要的作用。磁流變阻尼器的性能指標除了包括阻尼力可控的要求外，其動態(tài)響應特性作為汽車磁流變阻尼器中的執(zhí)行裝置，對振動控制的抑制周期、應用范圍和使用結(jié)果都具有決定性的作用。

近年來，國內(nèi)外磁流變阻尼器在動態(tài)響應的研究過程中取得了較大的成就。國外學者研究出了電壓源驅(qū)動和電流源驅(qū)動的方式與線圈的串、并連結(jié)構(gòu)對磁流變阻尼器響應時間產(chǎn)生的影響。電壓源驅(qū)動主要是指驅(qū)動器的響應性能對變阻尼器響應時間的影響，而電流源的響應則是通過改變磁流變阻尼器本身的電磁感應來對其響應時間產(chǎn)生影響[1]。

2 磁流變阻尼器動態(tài)響應分析

現(xiàn)階段國內(nèi)外對于磁流變阻尼器的動態(tài)響應時間上并沒有統(tǒng)一的定義和計算方法，其主要表現(xiàn)在對磁流變阻尼力在最終狀態(tài)下的穩(wěn)定值百分比的選取過程中存在著62.1%和94%等，同時又因為變阻尼器的應用領(lǐng)域較為廣泛，所以對阻尼力的計算和求取仍存在較多的意見分歧。下文對車輛懸架磁流變阻尼器動態(tài)響應的時間進行了相應的描述和研究。

由于磁流變阻尼器的阻尼力主要由粘滯和庫倫阻尼力兩部分構(gòu)成，其中粘滯阻尼系數(shù)用Ce表示，庫倫阻尼力用Fmr表示，其中Ce=■+■，F(xiàn)mr=-[■+2bl]？子ysgn（V），而F=-CeV+Fmr 。式中F為阻尼力，V代表磁流變阻尼器的運行速度，sgn為正弦三角函數(shù)，阻尼器中平行板之間的距離為h，？濁代表磁流變液的塑性粘度，？子y阻尼器的臨界屈服應力。當固定磁流變阻尼器的尺寸之后，由公式可知粘滯阻尼力Ce是磁流變阻尼器的運行速度v的函數(shù)，而庫倫阻尼力則是由磁流變效應而產(chǎn)生的。所以當固定住磁流變阻尼器的尺寸之后，并且當其運行速度保持恒定值V時，磁流變阻尼器的阻尼力只和勵磁電流的強度有關(guān)[2]。

磁流變阻尼器的動態(tài)響應性質(zhì)為磁流變阻尼器的阻尼力隨著勵磁電流的變化而變化的性質(zhì)，通過采用三角波位移的記錄方法可以準確的分析磁流變阻尼力的變化特性。

由于車輛懸架磁流變阻尼器要求其自身的阻尼力相對較小，而在復原過程中有要求其自身阻尼力較大，因此，在分析響應時間時，可將車輛懸架的變阻尼力在阻尼器的復原過程中進行研究。因此在一個較為完整的阻尼器復原過程中，在阻尼器的三角波位移的情況下，當電磁變阻尼器中的勵磁電流發(fā)生階段性變化時，從接通電流階段到阻尼器的阻尼力達到新的穩(wěn)定值所需時間為原來時間的95%[3]。

3 測試磁流變阻尼器動態(tài)響應時間方法

對磁流變阻尼器動態(tài)響應時間的測量方法可以通過三角波位移激勵的方法，可以大幅度的減小粘滯阻尼力對動態(tài)響應時間產(chǎn)生的影響，從而使得響應時間的計算方法變得更加簡潔。通過選擇合適的激勵平臺和傳感器以外，正確選擇在磁流變阻尼器中接入電流的時機也是非常重要的。垂直震動的主要頻率波段在4到12赫茲之間，由于頻率波段的最大值為12赫茲，而磁流變阻尼器完成一次壓縮復原則需要83秒的時間，但是通過分析可知，測試時間只適合在40s左右的復原過程中進行，因此，在阻尼器復原形成的開始和結(jié)束時，并不適用于測量時間的范圍內(nèi)，所以最佳的測量阻尼器動態(tài)響應的時間為其開始復原后的5-10秒內(nèi)，從而保證其在復原過程中有充足的時間使阻尼器的阻尼力達到相對穩(wěn)定值。輸入阻尼器位移信號的時間和勵磁電流階段性增加與減少的時間關(guān)系。

為了在最佳的時間段內(nèi)接入勵磁電流，可以應用電流驅(qū)動器對阻尼器的運行狀態(tài)進行控制，并更加精確的控制阻尼器的響應時間[4]。

4 影響磁流變阻尼器動態(tài)響應時間因素分析

影響磁流變阻尼器動態(tài)響應時間的因素主要分為電磁響應時間和磁流變液的響應時間。

4.1 電磁響應時間

4.1.1 電磁線圈結(jié)構(gòu)影響

通常情況下，阻尼器的線圈有兩種接線方式，一種是串聯(lián)，另外一種是并聯(lián)。為了便于研究，假定磁流變阻尼器的相同線圈數(shù)量為n，阻尼器電感的參數(shù)為L0/n，電阻的參數(shù)為R0/n，則當阻尼器中的線圈進行串聯(lián)時，電感和電阻的值分別為Ls=L0和RS=R0，而當阻尼器的線圈進行并聯(lián)時候，Lp=■，Rp=■。

當阻尼器的線圈進行串聯(lián)連接和并聯(lián)連接時，其具有相同的電感比和電阻比，分別為■和■，但是串聯(lián)與并聯(lián)下，阻尼器中的勵磁電流達到穩(wěn)定的時間卻不同，則說明了其阻尼力達到穩(wěn)定的時間也不同。電流源比例增益 較大的時候，勵磁電流的階段性輸入信號將使得電流源的電壓V達到最大值Vmax，由此可知在線圈進行串聯(lián)時，阻尼器中的電流控制方程式為Vmax=Ls■i（t）+Rsi（t），而并聯(lián)時的電流控制式為Vmax=■■i（t）+■i（t），分別解兩方程得，串聯(lián)線圈中is（t）=■（i-e■），？子=■，并聯(lián)線圈中ip（t）=n■（i-e■），？子=■，將串聯(lián)與并聯(lián)情況下的線圈與電流時間關(guān)系對比，要使串聯(lián)和并聯(lián)中達到相同的電流，并聯(lián)過程中激勵電流達到穩(wěn)定時的時間TP要比串聯(lián)時達到穩(wěn)定時間的TS要小得多。

4.1.2 渦流效應影響

磁流變阻尼器以改變激勵電流的大小從而使磁場發(fā)生變化，進而使磁流變液的流動性質(zhì)變化來產(chǎn)生阻尼力的效果為工作原理，通常狀況下，由電磁感應定律可知，線圈繞在相關(guān)鐵磁性材料時，將在貼心的內(nèi)部產(chǎn)生感應電動勢，導致電動勢渦流的產(chǎn)生，而在渦流效應的作用下，其產(chǎn)生的磁場與激勵電流相反，進而延長了磁流變阻尼器的動態(tài)響應時間。

4.2 磁流變液響應時間

材料因素是影響磁流變液響應時間的重要因素，所謂磁流變液的響應時間是指施加外部磁場時，磁流變液消除外部磁場所需要的時間。影響磁流變效應的因素很多，其中磁性顆粒的體積含量對其影響最為明顯，當顆粒較大時融入到磁流變液中的顆粒使其濃度增加，從而消除外部磁場的時間就有所增加，延長了磁流變液的響應時間。

5 結(jié)束語

文章通過對國內(nèi)外磁流變阻尼器發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，從而分析了磁流變阻尼器動態(tài)響應過程，從電磁線圈結(jié)構(gòu)影響和磁流變液響應時間兩方面對車輛懸架磁流變阻尼器動態(tài)響應及影響因素進行了詳細的分析。

參考文獻

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