磁致链化对磁流变弹性体压阻效应的影响

为研究磁流变弹性体(Magneto-Rheological Elastomer,MRE)压阻效应机制及其影响因素,基于场致发射效应机制,结合均匀型与磁致链化型MRE结构特点,分别建立了两类镍粉填充液态硅橡胶型MRE的导电模型,得出了相应的MRE端面电阻表达式,分析了镍粉质量分数、测试电压对两类MRE阻值的影响;在零场下制备了均匀型MRE,在匀强磁场下制备了磁致链化型MRE,对两类MRE的压阻特性进行了系统测试;通过分析比较两类MRE的正压力与电阻对数的映射关系,验证了理论模型的合理性;相比于均匀型MRE样品的高阻抗和较小的阻值变化范围,在0~6kPa压力下,磁致链化型MRE样品阻值变化区间为10~106Ω,在触觉传感应用中具有更好的适用性。     

磁流变胶泥材料的磁控力学行为实验研究

采用主要成分为高粘度线性聚硅氧烷的弹性胶泥为基体,制备了羰基铁粉质量分数为20%,40%和60%的磁流变胶泥。对磁流变胶泥的流变学特性和动态力学特性进行测试,描述了磁流变胶泥的本构关系并识别其参数,分析了磁场、铁粉含量、剪切应变以及剪切频率对粘弹性能的影响。结果表明,磁流变胶泥的本构关系能用Herschel-Bulkley模型进行描述;剪切应力、刚度的磁场可控范围宽(铁粉质量分数为60%的磁流变胶泥剪切应力调节范围16~128kPa,储能模量可调范围0.52~3.28 MPa);随铁粉含量和磁场的增加,剪切应力增大、弹性增加而粘性减小;不同磁场下磁流变胶泥从线性粘弹性区向非线性粘弹性区转变的临界应变值不同,且磁场增大可拓宽线性粘弹性区的范围;在线性粘弹性区磁流变胶泥对0~80Hz频率无依赖性。     

基于磁流变弹性体膜的可控疏水表面制备与表征

针对目前超疏水表面制备工艺复杂、成本高等问题,采用工艺简单的磁场调控方法,基于磁致链化效应,将磁性颗粒-聚二甲基硅氧烷复合材料薄膜前驱体在外加匀强磁场作用下固化,得到具有微纳粗糙结构的可控疏水性磁流变弹性体膜(MREF)。利用扫描电子显微镜(SEM)和接触角测量仪对其表面形貌和润湿性进行表征分析。结果表明,制备的磁流变弹性体膜具有随机分布的微米级山状突起结构,通过控制制备磁场强度可以改变表面粗糙度特征,水滴接触角从110°提高到158.2°,呈现超疏水特性。进一步研究表明,通过控制磁性颗粒粒径尺度、磁性颗粒质量分数、薄膜厚度等因素,可以构建不同表面特征的磁流变弹性体膜,进而实现对表面疏水性的调控。     

汽车磁流变阻尼器磁路设计及相关问题研究

根据磁路设计基本原理,讨论了基于混合工作模式的汽车磁流变阻尼器的磁路特点,确定了磁路的结构参数和磁学参数,分析了磁路中存在的磁饱和现象及其影响因素.利用有限元软件ANSYS对本文设计的汽车磁流变阻尼器磁路饱和问题进行分析,得到了直观的磁感应强度分布图,比较研究表明本文分析结果与有限元分析的结果吻合.     

汽车磁流变半主动悬架整车分姿态协调控制研究

在推导考虑侧倾影响的整车动力学模型的基础上,将汽车行进中可能出现的运动姿态划分为8种,对每种运动姿态采用不同的控制策略,设计了分姿态协调控制的仿人智能控制器.进而通过道路试验来考查其性能,与原车相比较,磁流变半主动汽车的车身垂直振动得到了降低,侧倾和俯仰运动得到了抑制,提高了车辆运行的平顺性能.     

TMS320C32与串行A/D、D/A转换芯片的接口设计

数模转换芯片与DSP接口是DSP开发中的一项十分重要的工作。本文详细讨论了TI公司的TMS32 0C32与TI公司的TLV1 570、TLV560 4两种转换芯片接口的硬件和软件开发     

基于多级径向节流与柱状波纹压溃的碰撞盒研究

针对汽车碰撞盒容易出现欧拉失稳导致吸能特性劣化问题,研究了一种柱状波纹压溃与胶泥流动产生压差缓冲的碰撞盒。通过实验研究了所用胶泥材料的Oswald-de Waele冥律流体本构模型,得出了胶泥的模型参数;采用落锤冲击实验方法研究了柱状波纹压溃件的冲击力传递特性;建立了胶泥在多级径向通道中流动的连续性方程和控制微分方程,推导了不同径向位置的径向速度分布表达式和压力梯度;采用平均惯性法分析了惯性效应对于压力梯度的影响,得到了胶泥在碰撞盒中非稳态流动缓冲力计算方法。为验证理论计算的合理性,设计制作了胶泥多级径向流动节流与柱状波纹压溃共同作用的碰撞盒样机,利用落锤冲击试验机和力传感器构建了冲击测试平台,并对缓冲装置进行了两种不同高度的冲击实验,比较了不同冲击能量下的胶泥缓冲器传递冲击力的测试值与理论值,分析了产生误差的原因。     

磁流变材料及其在振动控制中的应用

磁流变材料是由悬浮于载体液中的可磁化粒子构成,它是一种新型的智能材料,在建筑结构防震和机械振动控制领域有较大的应用前景。在外加磁场的作用下,磁流变装置能产生连续可控的阻尼力对振动系统的振动特性进行控制。对磁流变材料的发展及磁流烃装置在振动控制中的应用作了介绍,并讨论了发展趋势。     

仿人智能控制及其在磁流变半主动悬架中的应用

论文讨论了基于图式理论的仿人智能控制理论最新进展及其在磁流变悬架中的应用情况. 首先, 结合图式理论和仿人智能控制理论, 定义一些基于动觉智能图式的仿人智能控制基本概念, 如感知图式、运动图式以及关联图式等. 然后, 给出了仿人智能控制器设计的通用性方法. 接着, 基于通用性的方法, 针对具有非线性、时滞及不确定性的磁流变悬架设计了基于动觉智能图式的仿人智能控制器. 最后, 开展了实车道路试验来验证控制方法的有效性. 试验结果表明,基于动觉智能图式的仿人智能控制理论是解决复杂控制问题的有效途径.     

柱形波纹压溃元件轴向冲击力学行为研究

针对冲击载荷作用下多层柱形波纹压溃元件的力学特性分析非常困难的问题,结合柱形波纹压溃元件的冲击压溃变形特征,将柱形波纹压溃元件的变形划分为弹性变形阶段、壁面接触前的塑性变形阶段、混合塑性变形阶段、壁面接触过程中的塑性变形阶段,研究了轴向冲击下柱形波纹压溃元件变形抗力的理论计算方法。利用Matlab Simulink软件编程,计算分析了不同高度落锤冲击柱形波纹压溃元件产生的变形抗力与压溃量之间的映射特性,并与实验结果进行了比较。研究结果表明,在不同跌落高度冲击下,理论计算的变形抗力与实验结果吻合较好,证明所提出的理论分析方法是合理的,对波纹压溃缓冲元件的工程应用具有指导意义。