基于虚拟仪器的滚动轴承故障诊断

从振动信号中分离出反映轴承故障的周期性冲击响应成分是信号分析与处理的关键,将共振解调法与自适应谱线增强技术相结合,基于LabWindows/CVI开发了轴承故障诊断虚拟仪器系统,结果表明,此系统能够有效地提高信噪比,可应用于滚动轴承振动信号处理和故障诊断。     

磁流变液壁面滑移现象及机理研究进展

磁流变液的流变性能测试和工程应用中存在的壁面滑移现象近年来引起了国内外学者的热切关注。对磁流变液壁面滑移现象的产生原因及影响进行了探讨,回顾了磁流变液壁面滑移现象及机理的研究现状,并指出仍存在壁面滑移现象发生机理尚不明晰、影响因素及内在规律尚不明确、铁磁颗粒的动力学模拟未考虑与磁场的耦合作用、力学模型未考虑壁面滑移的影响等不足,并针对这些不足提出了进一步研究的展望。     

磁流变液高剪切率特性测试方法及装置

为了研究磁流变液（magnetorheological fluid,简称MRF）在高剪切率应用场合的流变特性，设计了一种基于流动模式的MRF流变特性测试装置。利用平行板模型得到了MRF的性能参数关于阻尼通道的结构参数、压力梯度的解析解，并分析了流体的流态变化，为高剪切率条件下MRF流变特性的测试提供了理论依据。通过实验得到了阻尼通道中磁感应强度与励磁电流的关系，分析并排除了MRF流变特性测试的影响因素。最后，使用该装置对本研究小组配置的MRF试样进行了测试。结果表明，MRF的剪切屈服强度随活塞速度的增大而减小，设计的流变测试装置的剪切率可达到2.5×105／s，能满足高剪切率条件下MRF流变性能测试的特殊要求。     

羰基铁粉的铁含量和粒径对磁流变液剪切屈服强度的影响

研究了羰基铁粉中Fe含量和颗粒粒径对磁流变液的剪切屈服强度影响。结果表明,不同载液磁流变液的最大剪切屈服强度随着Fe含量的增大和软磁性颗粒粒径的增大而提高。推导了铁含量和粒径两个影响因素的比例关系,得到了颗粒粒径和Fe含量相互的权重关系,并进行了验证,发现Fe含量对磁流变液的剪切屈服强度的影响比颗粒粒径的影响更大。最后,分析了实验误差,证明实验结论是有效的。     

复合式电磁作动器设计及特性试验

为回收车辆悬挂振动能量,解决减振及馈能之间的矛盾,提高悬挂系统可靠性,以某型军用轮式越野车辆为基础,设计了一款旋转电机与磁流变减振器(MRD)并联的复合式电磁作动器。以齿轮齿条作为运动转换装置,利用多目标遗传算法（MOGA）对MRD进行了优化设计,并对电机、减速机进行了参数计算和选型。加工试制了原理样机,分别对该复合式电磁作动器基础阻力、主动出力特性、馈能特性及MRD示功特性进行了试验研究。结果表明：该复合式电磁作动器可实现最大主动出力1930N,悬挂相对运动速度0.52m/s条件下馈能电压可达43V,而MRD部分2A电流下最大阻尼力为1100N,可调倍数接近6,各项指标满足设计要求,适用于车辆工程领域。     

磁流变减振器温衰特性对履带车辆悬挂系统性能的影响

对磁流变液及磁流变减振器受温度影响进行实验研究和理论分析,研究表明磁流变液动力粘度和减振器阻尼力随温度升高而降低,因此应用磁流变减振器时,必须考虑温度对其阻尼力影响;利用车辆二自由度悬挂系统模型,仿真分析磁流变减振器温衰特性对悬置质量加权加速度均方根值和动行程的影响。研究表明,随温度升高,悬置质量加权加速度均方根值先减小后增大,而动行程随温度升高不断增大,通过适当增加磁感应强度可一定程度上减小由温度引起的加权加速度均方根值和动行程均方根值增大。     

基于MMA3201KEG的MEMS加速度传感器研制与测试

基于飞思卡尔MMA3201KEG芯片设计了MEMS加速度传感器,对传感器原理、功能进行了详尽的描述,给出了设计电路图,封装完成后测试验证了该传感器可用性,并通过测试发现需要改进的部分。     

考虑能控特性的天棚阻尼半主动控制算法性能分析

为实现电磁作动器(Electric Actuator,EA)与磁流变减振器(Magneto-rheological Damper,MRD)并联组成的复合式电磁悬挂(Composite Electrical-magnetic Suspension,CES)在半主动馈能工况条件下的自供能,需同时考虑降低车身垂直加速度及降低控制功耗两方面因素。为解决算法控制性能评价的问题,在原有评价指标的基础上,提出能控比(Energy Consume and Control Performance Ratio,ECR)的概念并对其进行理论分析。在C级随机路面条件下,分析车速对天棚ON-OFF、连续天棚及改进型天棚3种天棚阻尼半主动控制算法的ECR的影响,并从时域的角度对ECR评价3种算法控制性能的有效性进行验证,得到最优天棚控制算法。结果表明:天棚ON-OFF、改进天棚及连续天棚对乘坐舒适性性能的改善依次增大;ECR可有效对3种控制算法性能进行评价,连续天棚半主动控制算法综合控制性能最优,适用于CES的自供能。     

磁流变减振器变阻尼特性对车辆平顺性的影响

对盘形缝隙磁流变减振器阻尼特性进行理论分析和实验研究后,得出该减振器阻尼特性、磁感应强度与活塞运动速度之间的关系式。在不实施控制策略的前提下,利用2自由度悬挂系统分析了磁流变减振器阻尼特性变化对车体垂直振动加速度均方响应和动行程均方响应的影响,指出活塞在高速运动时难以对磁流变减振器进行变阻尼控制的原因,同时得出磁流变减振器阻尼特性随活塞运动而变化的特性对悬挂系统的影响,为其在车辆悬挂系统半主动控制中的实际应用提供了有价值的理论依据和实验结果。     

基于遗传算法的履带车辆电磁悬挂LQR控制优化

提出采用遗传算法对电磁悬挂LQR控制算法进行优化的方法。针对被动悬挂不可控、半主动悬挂不能主动出力和主动悬挂耗能过大等问题,提出并设计了基于电磁作动器和磁流变阻尼器相复合的履带车辆电磁悬挂结构方案,并依据其简化模型设计了LQR控制器。提出采用主、被动悬挂性能评价指标的均方根比值之和作为适应度函数进行LQR权系数优化的方法。仿真结果很好的证明了采用集成优化的电磁悬挂LQR控制能够较大地提高履带车辆的行驶平稳性,并且该优化方法也同样适用于汽车悬架。