内通道式磁流变阻尼器及其减振控制研究
智能磁流变(RM)阻尼器的实验研究
前 言
磁 流变 （ ＭＲ） 是一 种电 流变 （ Ｒ） 的磁模 拟 液 Ｅ 液 材料 ， 在外 加磁 场 作用 下 能 产 生 可逆 的流 动 阻力 的
１ ＭＲ 阻 尼 器 阻 尼特 性 实 验
本 文对所 制作 的原型阻 尼器进 行 了系列 实验 ＝
阻尼 器 如 图 １所 示 ， 径 约 ８ ｒ－ 全 长 约 外 ０ｍｎ ５ ｃ 行 程 ＝ ３ ｍｍ， 大 电 流 可 达 ３ 间 隙 约 ０ ｍ， ０ 最 Ａ．
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ｔ ｅＭ Ｒ ｄ ｍｐ ｒ ａ ｅｔ ｅｎ ｔｒ ｆｒｐｄｙａ ｄｒｖ ｒ ｉｌ ｈ ｎ ｅｔｅｄ ｍｐｉｇｃ ａ ａｔｒ ｔ ｓ ｈｓｐ — ｈ ａ ｅ ｓｈ ｖ ｈ ａｕ ｅｏ ａ ｉｌ ｎ ｅ ｅｓｂｙｃ ａ ｇ ｈ ａ ｎ ｈ ｒｃｅｉｉ Ｉ ｉ ａ ｓｃ ｐ ｒｉｔ ｄ ｃ ｓｔ ｅｅ ｐ ｒ ｅ ｔ ｒ ｇ ａ ， ｒ ｓｎ ｓｔｅｃ ｎ ｅｎｎ ａ ａｏ ｈ Ｒ ｄ ｍｐ ｒ， ｎ ｏ ｄ ｃｓ ｅ ｒ ｕ ｅ ｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ｏ ｒｍ ｐ ｅｅ ｔ ｈ ｏ ｃｒ ｉｇ ｄ ｔ ｆｔｅＭ ａ ｅｓ ａ ｄｃ ｎ ｕ ｔ ｎｏ ｍ ｐ
几种 磁 流变阻尼 器 ． 对 阻 尼 器进 行 了 阻 尼 特性 及 并
阻尼 器 阻 尼特 性 实验 过 程 为 ： 液压 伺 服 系统 驱 动磁 流变 阻尼器 的活塞相 对于缸 体 以 固定 的频 率和 振 幅作简谐 振 动 ； 阻尼器施 加一 定 的 电流 ， 对 测量 活
相 关性 能的实验 研究
（ 中科 技大学土木工 程学院 ． 华 武汉 ４ ０ ７ ） ３ ０４
摘 要 ：磁流变（ ） ＭＲ 液是 种新型的智能材料 ， ＭＲ 阻尼器具 有在外加 ０ ＮＯ Ｎ 快 速可逆地 改变阻尼 而 ａ 特性 的特点 本文针对所作 的 ＭＲ阻尼器实验研究 介绍 ｒ 实验过 程及相关数据 ． 并对其进 行 了分析 实验表 明 ： ＮＰ 阻尼器具有 良好 的阻尼可控制特性 Ｉ ． 是结构 消能臧振控制 的理想元件 关键词 ： 流变液 ｉ 尼器 磁 阻 中图分类号 ： ｒ５ ＿Ｈ 文献标识码 ： Ａ
阻尼器的减震原理
阻尼器的减震原理阻尼器是一种机械装置，广泛应用于建筑物、桥梁、车辆等结构和设备的减震和减振中。
阻尼器的工作原理可以被简单地理解为通过产生内部阻尼力来吸收和消散结构或设备在地震、风载、振动和其他外力作用下产生的能量，从而达到减震或减振的效果。
阻尼器通常由一个或多个阻尼元件、连接件和外壳组成。
其中，阻尼元件是实现减震效果的关键部分，常见的阻尼元件包括摩擦阻尼器、粘滞阻尼器和液体阻尼器等。
摩擦阻尼器是一种利用摩擦力来消耗结构能量的装置。
它由两个平行摩擦板组成，其中一个与结构连接，另一个与地基或其他支撑物连接。
在结构受到震动或振动作用时，因为两个摩擦板之间存在摩擦力，从而产生阻尼力，进而将振动能量转化为热能，从而实现减震效果。
粘滞阻尼器利用物质的粘滞性来消耗结构能量。
它一般由内部填充黏性材料的金属元件组成，例如内部填充有黏性液体的金属筒体。
当结构发生振动时，黏度较大的黏性材料会通过内部金属元件的变形产生剪切应力，阻碍结构的振动，转化为热能进行能量消耗，起到减震的效果。
液体阻尼器是一种利用流体的黏性和涡流消耗结构振动能量的装置。
它的主要构成部分是活塞、缸体和液体。
当结构受到振动作用时，振动会导致活塞在缸体内来回运动，而流体的阻力将消耗掉振动能量，从而达到减震效果。
除了以上介绍的常见阻尼器之外，还有一些其他类型的阻尼器，如液体黏滞阻尼器、磁流变阻尼器和电磁阻尼器等。
这些阻尼器的工作原理各不相同，但都是通过消耗结构或设备振动能量来实现减震效果。
总的来说，阻尼器通过产生内部阻尼力，在结构或设备振动时将振动能量转化为热能进行消耗，从而实现减震效果。
不同类型的阻尼器有不同的工作原理，但它们都可以在一定程度上降低结构或设备的振动幅度，提高其抗震和抗振能力。
阻尼器在保护建筑和设备安全稳定方面发挥着重要的作用，广泛应用于各个领域和行业。
阻尼器抗震原理
阻尼器抗震原理阻尼器是一种能够缓解或消除结构物地震响应的重要装置。
它的基本原理是利用受控减振摩擦力和内部流体的运动阻力来实现减震，从而达到降低地震响应的目的。
本文将对阻尼器的抗震原理进行深入的探讨。
一、阻尼器的基本结构阻尼器是一种具有能量吸收和消散功能的装置，主要由三个部分组成：摩擦材料、流体和外壳。
摩擦材料一般为钢材或高强度复合材料，用于产生摩擦力；流体为液态或气态介质，主要用于调节结构物的振动能量；外壳则用于固定阻尼器以及隔绝中介体的流动。
二、阻尼器的减震机理1.摩擦减振效应阻尼器的摩擦减振效应是通过制动力产生的阻尼力来吸收结构物的振动能量。
当结构物发生振动时，摩擦材料中的制动力就会与结构物相互作用，从而形成一个减振系统。
随着振幅的增大，制动力也逐渐增强，减震器就会吸收更多的振动能量。
2.流体阻尼效应在阻尼器中，流体的运动阻力是减震机理的另一个重要因素。
当震动载荷作用于结构物上时，流体的流动会形成摩擦力和阻尼力，并使结构物的振动逐渐减弱。
流体本身也会吸收结构物的振动能量，并将其转化为热能或其他形式的能量。
3.摩擦材料和流体的相互作用阻尼器中的摩擦材料和流体之间存在一种复杂的相互作用关系。
当结构物处于振动状态时，摩擦材料和流体就会相互耗散能量。
摩擦材料通过制动力吸收结构物振动的动能，而流体则通过阻尼力将振动能量消耗掉。
这种相互作用可以使阻尼器具有更高的减震效率。
三、阻尼器的应用范围目前，阻尼器已经广泛应用于各种不同类型的结构物中，包括摩天大楼、桥梁、输电塔、核电站等。
阻尼器在这些结构物中的作用主要是消除结构物的固有频率，减少结构物在地震时的振动。
阻尼器还可以阻止结构物发生共振，降低结构物的疲劳损伤和结构的振幅，从而延长结构的使用寿命。
四、阻尼器的设计和选择阻尼器的设计和选择需要考虑多个因素，包括结构物的质量、地震波的频率和振动幅度等。
一般而言，较大的结构物需要使用更大的阻尼器，以便能够消耗更多的振动能量。
永磁调节式磁流变阻尼器在拉索减振中的应用研究
永磁调节式磁流变阻尼器在拉索减振中的应用研究龚禹;伍剑峰;孟庆甲【摘要】斜拉桥拉索易发生风雨振动,在拉索上安装磁流变阻尼器是一种有效的减振措施.基于洞庭湖大桥拉索减振系统升级改造工程,对永磁调节式磁流变阻尼器进行了力学性能试验,得到了该磁流变阻尼器在不同档位、频率和振幅工况下的滞回曲线,计算了不同档位下的等效阻尼系数,评估了拉索安装阻尼器后获得的实际阻尼比.结果表明,安装永磁调节式磁流变阻尼器后满足拉索减振要求.永磁调节式磁流变阻尼器已成功应用于岳阳洞庭湖大桥,解决了该桥严重的风雨致振动问题.【期刊名称】《湖南工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(024)002【总页数】5页(P77-81)【关键词】风雨振;减振系统;磁流变阻尼器;力学性能;阻尼比【作者】龚禹;伍剑峰;孟庆甲【作者单位】湖南科技大学土木工程学院,湘潭411201;湖南科技大学土木工程学院,湘潭411201;湖南科技大学土木工程学院,湘潭411201【正文语种】中文【中图分类】U441.3斜拉索是斜拉桥的关键构件，拉索具有很小的刚度、固有频率和模态阻尼比，在外部激励下易发生风雨振现象［1］，国内外学者越来越关注斜拉索风雨振现象及其振动控制，对拉索减振方面进行了许多研究［2］，提出了多种减振技术，其中最直接、最有效的拉索振动控制方法是增加拉索的阻尼，而目前增加拉索阻尼常用办法是在拉索和桥面间安装阻尼器，如磁流变阻尼器.磁流变阻尼器由高科技亚纳米材料－磁流变体制造的一种智能装置，可通过调节磁场强度，改变其阻尼特征，来实现控制阻尼力大小的输出，获得理想阻尼力来改变拉索的模态阻尼比，对于不同参数的拉索，采用同一型号阻尼器都能使每根拉索都达到最优的减振效果［3］，2002年首次应用RD－1005磁流变阻尼器于岳阳洞庭湖大桥拉索减振，有效地抑制了该桥强烈的风雨振［4］.为了解决原有磁流变阻尼器需要供电的问题，陈政清等［5］设计制作了永磁调节式磁流变阻尼器；禹见达等［6－7］根据磁流变阻尼器力学性能的试验结果，建立了非线性参数模型，很好地模拟了阻尼力的滞回特性；曹宏等［8］介绍了永磁调节装配式磁流变阻尼器在长沙洪山大桥拉索减振的应用情况；罗律［9］介绍了永磁调节式磁流变阻尼器在浏阳河大桥的应用情况，提出了永磁调节式磁流变阻尼器拉索减振方案.本文基于洞庭湖大桥拉索减振系统升级改造工程，对永磁调节式磁流变阻尼器进行了力学性能试验，得到了该磁流变阻尼器在不同档位、频率和振幅工况下的滞回曲线，计算了不同档位下的等效阻尼系数，评估了拉索安装阻尼器后获得的实际阻尼比，论证了洞庭湖大桥应用永磁调节式磁流变阻尼器进行了拉索减振的可行性.湖南岳阳洞庭湖大桥是我国第一座三塔双索面混凝土斜拉桥，处于洞庭湖与长江接口的特殊地理环境，风力大，曾多次发生风雨振，为了确保洞庭湖大桥的安全运营和拉索的使用寿命，于2002年对全桥中的156根拉索安装了磁流变阻尼器拉索减振系统，见图1，安装完成后RD－1005型磁流变阻尼器工作状态良好，有效解决了该大桥严重的风雨振问题，但RD－1005型磁流变阻尼器拉索减振系统需要供电来获得最优减振效果，运行一定年限后，减振系统工作可靠性能已有所降低，供电系统也暴露出一些问题，RD－1005型磁流变阻尼器须配备低压直流电源，长期紫外线照射使得线路老化，易造成供电系统短路，在风雨来临时可能无法为阻尼器供电，未供电的RD－1005磁流变阻尼器的阻尼力较小，只有在供电时阻尼器才能提供足够的阻尼力抵御拉索风雨振，但长期的供电也会使阻尼器温度过高而产生损坏，因此只能在拉索可能发生风雨振时才能给减振系统供电，但供电时间难以控制，拉索风雨振一旦形成，将造成阻尼器超行程运行，从而将阻尼器产生破坏，维护工作量和难度加大，安全可靠性降低.基于系统运营中存在的问题，根据拉索减振技术的发展，为了进一步提高磁流变拉索减振系统的可靠性和工程适用性，于2012年采用新型永磁调节装配式磁流变阻尼器对洞庭湖大桥拉索减振系统进行升级改造，具体技术方案为：采用永磁调节式磁流变阻尼器替换现有拉索减振系统的磁流变阻尼器，永磁调节式磁流变阻尼器尺寸与原阻尼器相当，原系统的其他部件如卡环、立柱等可以利用.原未安装减振器的60根拉索全部安装永磁调节式磁流变阻尼器，为保持桥梁减振系统美观协调，新安装的减振系统结构形式与原系统一致，即采用斜支撑，由两块钢板焊接成丁字形，从上到下截面逐渐变大，每边均采用曲线过渡，并进行镀锌处理.永磁调节装配式磁流变阻尼器的工作原理为：当往复外力通过活塞杆带动阻尼器内部活塞时，活塞两端的磁流变液便会通过活塞与内管间的节流孔之间往复流动，通过调整永久磁体可使节流孔内的磁场强度增强或减弱，使阻尼器输出的阻尼力随之增大或减小，因此通过对永磁体的调节，便可方便、快捷地控制阻尼器阻尼力的大小.永磁调节装配式磁流变阻尼器及内部构造如图2所示.试验装置及实验件如图3所示.试验加载装置采用MTS－810型伺服式疲劳试验机，因拉索风雨振发生的频率通常会小于3.0Hz，试验的激振频率取1.0Hz、2.0Hz和3.0Hz，振动幅值分别取2.5mm、5.0mm 和7.5mm，档位B 分别取0、1、2和3，选用正弦激励x＝Asin（wt），其中，x为阻尼器活塞端位移；A为激励振幅. 试验获得的永磁调节式磁流变阻尼器在位移振幅2.5mm、频率1.0Hz下，阻尼器的力与位移、速度滞回曲线分别如图4所示.由图4可知，滞回曲线都非常饱满，这说明磁流变阻尼器有着极强的减振耗能作用；从阻尼力与位移的关系曲线可以看出在振幅、频率一定，随着档位的增加，滞回曲线所包围的面积也增加，阻尼器的耗能能力增强；磁流变阻尼器在0档位时阻尼器出力为0.48kN，第3档与0档磁场下MR阻尼器的阻尼力之比为2.3，但阻尼器的最大阻尼力幅值并未达到饱和，可进一步提高，故阻尼力可调倍数大于2.3；从阻尼力与速度的关系曲线可以看出，在屈服后区阻尼力与速度的关系基本上呈正比.位移振幅2.5mm、档位B＝2条件下，阻尼器的力与位移、速度滞回曲线如图5所示.位移振幅2.5mm、频率1.0Hz条件下，阻尼器的力与位移、速度滞回曲线分别如图6所示.从图5、图6在阻尼力与位移的关系曲线可以看出档位一定的情况下，阻尼力都随频率和振幅的增加而增大；从阻尼力与速度的关系曲线可以看出，在屈服后区阻尼力随速度的增加并未增长很多，基本保持不变.永磁调节式磁流变阻尼器为非线性阻尼器，其等效粘性阻尼系数Ceq可采用下式评估：式中W 为滞回圈面积，即阻尼器一个周期所消耗的能量；ω为振动频率；A为振幅.每根拉索安装要求安装了两个大小很接近的阻尼器，且夹角为40°，根据永磁调节式磁流变阻尼器力学性能试验得到1.0Hz、2.5mm工况阻尼力与位移滞回曲线，等效阻尼系数计算结果如表2所示.斜拉桥拉索常见的大幅振动包括参数振动和风雨振.为了避免拉索发生参数共振，研究表明，要求的拉索系统模态阻尼比为：式中Smax为拉索振动引起的最大索力变化值（kN），S0为拉索初始索力（kN）.而要保证拉索在风雨气候条件下不发生大幅振动，要求拉索系统模态阻尼比为：式中St≥10，为Scruton数，ρ、d、m 分别为空气密度、拉索直径与每米质量. Pacheco（1993）［10］研究了考虑多阶模态的阻尼器优化设计问题，获得的阻尼器统一设计曲线如图7所示.由图7可知，安装阻尼器后拉索减振的优化阻尼系数为Copt＝0.10mLω01／（ixc／L），在该阻尼系数下拉索可获得的最大模态阻尼比为ξimax＝0.52（xc／L）（式中xc为阻尼器安装处距下锚固端的距离，L为拉索长度）.同样，当已知阻尼器等效粘性阻尼系数时，可以通过上图得到拉索的模态阻尼比.选取了洞庭湖大桥边塔斜拉索中的2根较长的拉索，表3给出了洞庭湖大桥边塔斜拉索基本参数.根据基本参数和计算理论，可得到洞庭湖大桥拉索减振系统升级改造后拉索获得的一阶、二阶、三阶模态阻尼比，计算结果如表4、表5所示.对于B15索，安装永磁调节式磁流变阻尼器后，相应的模态阻尼比分别从0.095%、0.071%、0.058%增加到0.64%、0.66%、0.63%.对于B16索，安装永磁调节式磁流变阻尼器后，相应的模态阻尼比分别从0.063%、0.088%、0.077%增加到0.53%、0.61%、0.60%.对照表4、表5可知，洞庭湖拉索减振系统升级改造采用的永磁调节式磁流变阻尼器拉索减振系统预期的阻尼比满足减振要求.2012年用于洞庭湖大桥永磁调节式磁流变阻尼器安装完成后，见图8，已运行1年有余，无明显风雨振现象发生，表现出优良的减振效果.通过永磁调节式磁流变阻尼器试验与分析，获得以下主要结论：（1）获得了永磁调节式磁流变阻尼器的力学性能力与位移、速度滞回曲线，得到了不同档位的的等效阻尼系数；（2）评估了B15、B16两根拉索安装磁流变阻尼器后获得阻尼比，安装磁流变阻尼器后拉索前3阶模态阻尼比提高了5倍以上，证明了磁流变阻尼器是拉索减振的可行的、有效的手段；（3）建立了洞庭湖大桥永磁调节式磁流变阻尼器拉索减振系统，已运行1年，具有优良的减振效果.【相关文献】［1］Hikami，Y and Shiraishi，N.Rain－wind Induced Vibrations of Cables in Cable－stayed Bridges［J］.Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，1988，29：409－418.［2］Z Q Chen，X Y Wang，Y Q Ni and J M Ko.Field Measurements on Wind－rain－induced Vibration of Bridge Cables With and Without MR Damper［J］.Proceedings ofthe Third World Conference on Structural Control（ed.F Casciati），Como，Italy，April，2002：393－402.［3］王修勇，陈政清，倪一清，高赞明.斜拉桥拉索磁流变阻尼器减振技术研究［J］.中国公路学报，2003，16（2）：52－56.［4］Z Q Chen，X Y Wang，J M Ko，Y Q Ni.MR Damping system for Mitigating Wind－rain Induced Vibration on Dongting Lake Cable－stayed Bridge［J］.Wind and Structures，2004，7（5）：293－304.［5］陈政清.永磁调节装配式磁流变阻尼器［P］.中国发明专利公报，CN：1632345A，2005. ［6］禹见达，陈政清，曹宏，王修勇.永磁调节式MR阻尼器试验研究及工程应用［J］.振动工程学报，2006，19（4）：532－536.［7］禹见达，陈政清，王修勇，曹宏.磁流变阻尼器的非线性参数模型.振动与冲击，2007，26（4）：14－17.［8］陈政清，曹宏，禹见达，王修勇.磁流变阻尼器在洪山大桥拉索减振中的应用［J］.中南公路工程，2005，30（4）：27－30.［9］罗律.永磁调节式磁流变阻尼器在浏阳河大桥的应用［J］.城市道桥与防洪，2009，26（3）：98－100.［10］Pacheco，B.M.，Fujino，Y.and Sulekh，A..Estimation Curve for Modal Damping in Stay Cables with Viscous Damper［J］.Journal of Engineering Mechanics，1991，119（6）：1961一1979.。
磁流变阻尼器的自传感与自供能原理及关键技术
磁流变阻尼器的自传感与自供能原理及关键技术磁流变阻尼器是一种利用磁流变效应来实现阻尼控制的装置。
它具有自传感和自供能的特点，可以在无需外部电源的情况下实现阻尼控制，因此在工业生产和机械控制领域得到广泛应用。
磁流变阻尼器的自传感原理是指在磁场作用下，磁流变材料内部会产生感应电动势，这个电动势可以用来检测磁流变材料的变形情况。
当磁流变材料受到外力作用时，会发生形变，从而改变磁场分布，进而产生感应电动势。
通过测量这个电动势的大小，可以得到磁流变材料的变形情况，从而实现阻尼控制。
磁流变阻尼器的自供能原理是指在磁场作用下，磁流变材料内部会产生阻尼力，这个阻尼力可以用来控制机械系统的运动。
当机械系统受到外力作用时，会产生振动，磁流变阻尼器会根据自身的阻尼特性产生相应的阻尼力，从而抑制机械系统的振动。
由于磁流变阻尼器不需要外部电源，因此可以在恶劣的环境下使用，具有很高的可靠性和稳定性。
磁流变阻尼器的关键技术包括磁流变材料的制备和性能优化、磁路设计、控制电路设计等。
磁流变材料的制备需要控制材料的成分、微观结构和物理性能，以满足不同的应用需求。
磁路设计需要考虑磁场分布、磁场强度和磁场稳定性等因素，以确保磁流变阻尼器的阻尼特性稳定可靠。
控制电路设计需要考虑磁流变阻尼器的自供能和自传感特性，以实现精确的阻尼控制。
总之，磁流变阻尼器的自传感和自供能特性使其在工业生产和机械控制领域得到广泛应用。
磁流变阻尼器的关键技术包括磁流变材料的制备和性能优化、磁路设计、控制电路设计等，这些技术的不断发展和创新将进一步推动磁流变阻尼器的应用和发展。
磁流变阻尼器 (2)
磁流变阻尼器简介磁流变阻尼器（Magneto-Rheological Damper，简称MR阻尼器）是一种利用电磁效应来调节阻尼力的装置。
它由磁流变液、激磁线圈、控制系统等组成。
MR阻尼器在汽车、建筑物、桥梁等工程领域中广泛应用，可以实现对结构物或装置的精确控制和调节。
原理MR阻尼器的工作原理基于磁流变液的特殊性质。
磁流变液是一种具有磁致变色性的特殊材料，在无磁场作用下呈流动性，而在磁场作用下则呈现出高阻尼特性。
利用这一特性，MR阻尼器可以通过控制磁场的强弱来调节阻尼力。
在MR阻尼器中，激磁线圈产生磁场，使得磁流变液发生磁致变色。
当有外力作用于结构物或装置时，磁流变液的微粒间会发生相互碰撞和摩擦，产生阻尼力，从而减缓结构物或装置的振动或运动。
通过调节激磁线圈的电流，可以控制磁场的强度，进而达到调节阻尼力的目的。
优势快速响应由于磁流变液具有快速响应的特性，MR阻尼器的响应速度非常快。
它可以在毫秒级别内调节阻尼力，以适应不同的振动频率和振幅变化。
调节范围广MR阻尼器的阻尼力可以进行广泛的调节，可以实现从低阻尼到高阻尼的连续变化。
这使得它在不同应用场景下都有良好的适应性。
精确控制通过电流的控制，可以精确地操控MR阻尼器的阻尼力。
这种精确控制性能使得MR阻尼器在需要精确控制和调节的场景中具有优势。
高可靠性MR阻尼器由于不使用机械可动部件，因此没有摩擦、磨损问题，具有较高的可靠性和耐久性。
同时，它的结构简单，易于维护。
应用领域汽车工业在汽车悬挂系统中，MR阻尼器可以调节车辆的悬挂刚度和减震效果，提升行驶的舒适性和稳定性。
它可以根据路况的变化来实时调节悬挂系统，提供更好的悬挂效果。
建筑工程在高层建筑或桥梁结构中，MR阻尼器可以减少结构物的振动幅度，提高结构的抗风、抗地震能力。
它可以根据外部风力或地震波的变化来调节阻尼力，实现对结构物的精确控制。
航空航天在航空航天领域，MR阻尼器可以用于飞机的减振系统，减少机身的振动，提高乘客的舒适感。
磁流变液体在振动控制中的应用研究
磁流变液体在振动控制中的应用研究随着科技的不断进步和创新，磁流变液体作为新型智能材料之一，被广泛应用于振动控制中。
磁流变液体具有流动性强、流变性能可控、响应速度快等优点，使得它在振动控制领域中展现出强大的潜力。
本文将从多个角度剖析磁流变液体在振动控制中的应用研究。
一、磁流变液体及其特性磁流变液体是一种含有微米级磁性粒子的液体，其主要组成成分是稳定体、磁粉和传导载体等。
磁流变液体具有以下特性：1.流动性强：磁流变液体是具有流动性的液体，在不受外力作用下即可自由流动。
2.流变性能可控：当磁流变液体处于磁场作用下时，其中的磁性粒子会发生排列，粒子之间产生相互作用力，从而改变液体的流变性能。
3.响应速度快：磁流变液体有着非常高的响应速度，响应时间可以在毫秒级别内完成。
以上特性使得磁流变液体具有广泛的应用前景，尤其在振动控制中发挥着重要作用。
二、磁流变液体应用于振动控制1.磁流变液体阻尼器磁流变液体阻尼器是一种利用磁流变液体作为阻尼剂的装置，主要用于振动控制系统和减震系统中。
该阻尼器的主要原理是在磁场的作用下，磁流变液体在缩短距离和流动时产生阻尼，从而起到减震和消除振动的作用。
磁流变液体阻尼器具有稳定的阻尼特性、良好的控制性能、较小的体积和重量等优点，被广泛应用于汽车、高速列车、建筑物、船舶等场合中。
2.振动控制器振动控制器是一种利用磁流变液体的流变性能控制系统振动的装置。
它主要由磁流变液体和磁场控制器两部分组成。
当振动器工作时，磁流变液体被施加磁场，从而导致振动器的振幅和频率发生变化，达到控制振动的目的。
振动控制器具有响应速度快、能耗低、控制范围广等优点，被广泛应用于工业制造、航空航天、环保等领域。
三、磁流变液体在振动控制中的优越性1.响应速度快磁流变液体作为一种智能材料，响应速度非常快，响应时间可以在毫秒级别内完成。
这使得磁流变液体在振动控制中表现出了重要的优越性。
2.能耗低磁流变液体在施加磁场后可以产生流变，实现振动控制，但其能量耗费远远低于传统方法。
磁流变阻尼器减震控制算法设计
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收 稿 日期 ：０ １０ － ２ １ －８１ ５
浅析磁流变阻尼减震器的工作原理
安徽机电职业技术学院毕业论文浅析磁流变阻尼器工作原理系别专业班级姓名学号2013 ～ 2014 学年第一学期目录摘要 (Ⅰ)第一章绪论 (1)1.1课题背景 (2)1.2磁流变技术的研究与发展 (4)第二章磁流变阻尼器工作原理及结构模式 (7)2.1磁流变阻尼器的工作模式 (7)2.2磁流变阻尼器的基本结构 (7)2.3磁流变减震器的构造及工作原理图 (11)第三章磁流变阻尼器的设计 (13)3.1磁流变阻尼器设计准则 (13)3.2磁流变阻尼器的结构参数的计算 (13)3.3磁流变阻尼器的优化设计 (15)第四章磁流体阻尼器在车辆上的具体应用 (18)4.1磁流变阻尼器在悬架系统中的应用和发展情况 (18)4.2磁流体阻尼器在车辆半主动悬架上的应用 (19)4.3可调磁流体阻尼器的发展 (19)摘要磁流变液（Magnetorheological Fluid简称MRF）是一种智能材料。
在磁场作用下，它能在液态和类固态之间进行快速转化。
同时转化的过程是可控、可逆的。
具有在外加磁场作用下快速可逆地改变流体性能的特点。
磁流变液与过去常用的电流变液相比，具有许多优点: （1）屈服应力更大（2)温度范围宽（3）稳定性好（4）在装置中用量较小，使用装置紧凑、质量更轻（5)安全性高，因而可以广泛应用于航空航天、机械工程、汽车工程、精密加工工程、控制工程等领域。
本文研究了磁流变磁流变液材料的组成、磁流变液效应及其主要特征、磁流变液的主要性能的基础上，在根据阻尼力的要求和机械设计基本理论，确立了磁流变阻尼器的基本结构参数尺寸及主要部件的选用，并以此为基础进行了磁路设计，得出了活塞的磁路结构。
在机械设计基本理论的指导下，计算得出磁流变阻尼器的结构参数尺寸，并应用AutoCAD制图软件，画出了磁流变阻尼器的装配图，分析影响磁流变阻尼器工作性能的主要因素。
本文同时研究了磁流变阻尼器的工作原理，先对磁流变液和磁流变阻尼器的发展及应用趋势及其在汽车悬架控制技术中的应用发展情况进行研究。
磁流变液阻尼器用于振动控制的理论及实验研究_汪建晓
第 2 期 汪建晓等 :磁流变液阻尼器用于振动控制的理论及实验研究 4 1
-速度关系如图 4(c)所示 。 阻尼力计算式为
Cpo﹒x -Fy ﹒x ≤-v1 ¨x >0
Cpr(﹒x -v0) -v1 ≤﹒x ≤v 2 ¨x >0
及 Fd =(■Pη + ■Pτ)Ap , 并令
Cpo
=12gη3LwpApAp
Fy
=
cτyLp g
Ap
(3)
得阻尼力 Fd 为
图 3 阻尼器的结构参数
由式(4)可以看出 , 阻尼力 Fd 由两部分组成 :一 部分 是 粘 性 阻 尼 Cpo﹒x , 另 一 部 分 是 库 仑 阻 尼 力 Fy sgn(﹒x)。该模型假定在屈服前材料是刚性的 , 且不
1 磁流变液阻尼器及其力学模型
1 .1 磁流变液阻尼器的基本原理
磁流变液阻尼器的工作模式主要有流动模 式和
剪切模式 , 如图 1 所示 。
流动模式的两极板固定 , 由于装置中存在压力差
而产生液体流动 。 该压力差可分为与磁场无关 的粘
性分量 ■Pη和由磁场引起的屈服应力分量 ■Pτ, 其 大小近似为[ 2]
Fd =
Cpo﹒x +Fy ﹒x Cpo﹒x +Fy ﹒x
≥v2 ¨x >0 ≥v1 ¨x <0
Cpr(﹒x +v0) -v2 ≤﹒x ≤v 1 ¨x <0
(8)
Cpo﹒x -Fy ﹒x ≤-v2 ¨x <0 其中引入了压缩屈服速度 v1 和拉伸屈服速度 v2 , 由下
流动 。因而 , 当作用于阻尼器的外力大小 |f(t)|<Fy 时 , 活塞杆的速度 ﹒x =0 。一旦施加到阻尼器上的力
磁流变阻尼器工作原理
磁流变阻尼器工作原理
磁流变阻尼器是一种利用磁流变效应来控制阻尼力的装置。
其工作原理是通过改变流体中的磁场强度来改变流体的流变性质，从而控制阻尼器的阻尼力。
磁流变阻尼器由外壳、流体、电磁线圈和磁芯等部分组成。
当通过电磁线圈中通电时，会在磁芯中产生一个磁场。
流体中的磁流变材料是由微小的磁性粒子悬浮在流体中构成的，通过调节电磁线圈的电流，可以改变流体中的磁场强度，进而改变磁流变材料的排列结构和相互作用力。
当磁流变阻尼器不通电时，流体中的磁流变材料呈现出自由流动状态，阻尼器的阻尼力较小。
而当电磁线圈通电时，磁流变材料会在磁场的作用下排列成链状结构，形成各粒子间的相互作用力，使流体的流变性质发生变化，从而使阻尼器的阻尼力增加。
阻尼力的大小可以通过调节电磁线圈的电流来控制。
磁流变阻尼器通过改变磁场强度来调节阻尼力的特性，可以广泛应用于工程领域，例如汽车制动系统、建筑结构减震装置、振动控制设备等。
它具有响应快、阻尼力可调、无污染等特点，因此在许多应用场景中得到了广泛应用。
磁流变MR阻尼器的磁路设计优化及仿真
磁流变MR阻尼器的磁路设计优化及仿真摘要：磁流变现象应用广泛，其中利用其原理制作而成的磁流变MR阻尼器是一种性能优良的半主动控制装置，其结构简单、响应快、动态范围大、耐久性好，具有很强的可靠性。
要使磁流变MR阻尼器的性能最佳，需要考虑诸多方面的因素，这其中阻尼器的磁路设计尤为关键。
1.MR阻尼器的磁路设计磁流变（MR）阻尼器种类多样，根据MRF在MR阻尼器内受力方式的不同，通常将MR阻尼器按结构型式划分为剪切式MR阻尼器、阀式MR阻尼器、剪切阀式MR阻尼器和挤压式MR阻尼器，剪切阀式综合了阀式和剪切式的双重特点，其综合性能好，易加工制造，且其磁路设计也比较简单。
鉴于此，在本次研究中，我们选用剪切阀式作为本文研究的微型MR阻尼器的结构型式，受力形式和活塞运动方式上，选择双出杆直动型。
当MR阻尼器的励磁线圈有电流通过时，产生的磁场会使缸筒内部的磁流变液状态瞬间发生改变，从而在活塞运动过程中产生阻尼力。
考虑到本次所设计的MR阻尼器尺寸很小，线圈内绕极其困难，不便操作。
因此本文研究的MR阻尼器采用线圈外绕的方法，现详细说明其磁路的设计。
首先绘出磁路计算简图如图1-1所示：图1-1线圈外绕磁路计算简图根据磁路欧姆定律可得：（1-1）式中，N是缠绕在缸筒表面的铜线匝数；I是通过前面铜线的电流；为整个回路的磁通；和h分别为MR阻尼器磁路的平均长度和阻尼间隙；和分别为磁芯和空气的磁导率。
MR阻尼器中心轴段部分的磁阻为：（1-2）侧翼磁阻为：（1-3）MR阻尼器间隙内的磁阻为：（1-4）MR阻尼器缸筒内的磁阻为：（1-5）在式（2-8）到（2-9）中，为磁流变液的相对磁导率，为缸筒材料（即铝合金）的相对磁导率，为活塞杆材料（即硅钢）的相对磁导率。
该阻尼器磁路的总磁阻可表示为：（1-6）根据磁路欧姆定律[3]，该MR阻尼器所需要的磁动势为：（1-7）上式中，为MR阻尼器的活塞与缸筒内部的磁感应强度，为该处磁通面积。
磁流变材料阻尼器的结构设计与性能研究
磁流变材料阻尼器的结构设计与性能研究磁流变材料阻尼器是一种先进的阻尼器，在波浪荡漾、地震或机械振动等方面有广泛的应用。
它能够通过施加磁场来改变其内部阻尼阻力，以达到减振和减震的效果。
在本文中，我们将探讨磁流变材料阻尼器的设计和性能研究。
一、磁流变材料阻尼器的工作原理磁流变材料阻尼器的工作原理基于其材料本身的特性。
其外观类似于一个圆柱形的管子，内部则填充有磁流变材料。
当施加磁场时，磁流变材料会发生磁致变形，从而改变管子内部的液体位置和流动。
在运动过程中，液体会产生阻力，从而达到减震和减振的作用。
二、磁流变材料阻尼器的性能研究磁流变材料阻尼器的性能研究涉及到其结构设计和使用效果。
以下是该阻尼器的性能分析：1、阻尼器的结构设计阻尼器的结构设计对其性能具有重要影响。
通常，设计者会考虑以下主要因素：外部形状、内部填充材料和磁场生成器。
以外部形状为例，可以设计成不同形状，如梯形、V形或菱形。
这些形状对于磁流变材料的分布和内部阻尼效果具有明显的影响。
此外，内部填充材料的选择也至关重要，不同的材料具有不同的粘度和导电性能，因此对阻尼器的实际性能会产生重要的影响。
2、使用效果的测试除了设计结构以外，测试阻尼器的使用效果同样至关重要。
例如，可以通过实验来测量阻尼器在减震和减振方面的效果以及其对于振动频率和波形的响应。
此外，还可以对阻尼器的耐久性进行测试，以确保其能够在长时间内稳定工作。
三、磁流变材料阻尼器的应用磁流变材料阻尼器广泛应用于工业和车辆领域，如摩托车减震器、建筑物和桥梁结构减震器、汽车悬挂器等等。
在汽车领域，磁流变材料阻尼器已经被广泛应用于各大汽车制造商的高端品牌车型。
例如，美国福特公司的F-150皮卡车已经采用了该技术。
磁流变材料阻尼器可以大幅度提高车辆的行驶舒适性和安全性，从而更好地吸引消费者。
四、结论磁流变材料阻尼器是一项重要的技术，其在各大领域的应用也正在不断增加。
设计良好的阻尼器不仅可以提高机器和设备的性能，还可以减少因振动产生的损坏和磨损。
“磁流变阻尼器”资料文集
“磁流变阻尼器”资料文集目录一、基于磁流变阻尼器的车辆悬架系统半主动控制二、磁流变阻尼器的动力学模型及其在车辆悬架中的应用研究三、基于磁流变阻尼器的半主动振动控制四、磁流变阻尼器的控制器及其应用五、磁流变阻尼器的设计与研究六、自供电磁流变阻尼器减振系统与永磁式电涡流TMD的研制及应用基于磁流变阻尼器的车辆悬架系统半主动控制磁流变阻尼器在车辆悬架系统中的半主动控制研究随着科技的不断发展，磁流变阻尼器作为一种先进的阻尼调节装置，已被广泛应用于各种工程领域。
在车辆悬架系统中，磁流变阻尼器对于提高车辆舒适性和操控稳定性具有重要作用。
然而，传统的被动悬架系统存在诸多不足，而半主动控制系统的出现为车辆悬架系统注入了新的活力。
本文将围绕磁流变阻尼器的车辆悬架系统半主动控制展开探讨。
关键词：磁流变阻尼器、车辆悬架系统、半主动控制车辆悬架系统是决定车辆行驶平顺性和操控稳定性的关键因素。
传统的车辆悬架系统多为被动悬架，其阻尼系数固定，无法根据路况和车辆行驶状态进行调节。
随着科技的进步，磁流变阻尼器作为一种智能阻尼装置，具有动态调节阻尼系数的能力，可以有效提高车辆的性能。
与此同时，半主动控制系统的出现为实现车辆悬架系统的最优控制提供了新的解决方案。
半主动控制研究的发展为车辆悬架系统的优化提供了契机。
目前，针对磁流变阻尼器的半主动控制研究主要集中在模型建立、控制策略设计以及实验验证等方面。
其中，文献建立了考虑磁流变阻尼器的车辆悬架系统模型，并设计了基于模糊逻辑的半主动控制策略。
文献则提出了一种基于神经网络的半主动控制方法，旨在自适应调节阻尼器参数，从而提高车辆性能。
文献通过实验验证了半主动控制在车辆悬架系统中的应用效果，结果表明半主动控制可以有效提升车辆的行驶平顺性和操控稳定性。
磁流变阻尼器的半主动控制技术包括磁场调节、阻尼力调节、悬架系统建模等多个方面。
具体地，磁场调节主要通过改变阻尼器的磁场强度来影响其阻尼系数；阻尼力调节则是通过实时计算并调节阻尼器的输出力，以实现最优控制效果；悬架系统建模则是建立准确的车辆悬架系统模型，为半主动控制策略的设计提供基础。
磁流变液在阻尼器中的应用研究
磁流变液在阻尼器中的应用研究近年来，随着科学技术的发展，磁流变液技术在工程领域逐渐引起了人们的广泛关注。
尤其是在阻尼器这一领域，磁流变液的应用已经展现出了重要的潜力。
本文将探讨磁流变液在阻尼器中的应用研究。
一、磁流变液的基本原理首先，我们需要了解磁流变液的基本原理，才能更好地理解其在阻尼器中的应用。
磁流变液是一种由磁性颗粒悬浮于基础液体中形成的材料，其颗粒尺寸一般在微米量级，可以通过改变磁场来调节其粘度和流变性能。
磁流变液的粘度在磁场的作用下可以迅速改变，由此产生的阻尼效应可以用于减震系统中，使得结构在受到外力作用时能够更好地吸收能量，提高系统的稳定性和安全性。
除此之外，磁流变液还具有响应速度快、控制精度高等优点。
二、磁流变液阻尼器的工作原理在磁流变液阻尼器中，磁流变液被置于活塞和缸体之间的空间中，当磁场作用于磁流变液时，磁性颗粒会发生聚集，从而改变阻尼器的粘度。
通过控制磁场的强弱，可以实现阻尼力的调节。
阻尼器的工作原理可以简单描述为：当外力作用在结构上时，结构会振动，并传递给阻尼器；磁流变液在磁场的作用下改变其粘度，产生阻尼力，从而减缓结构的振动；最终，通过阻尼器的作用，结构的振幅逐渐降低，直至停止。
三、磁流变液阻尼器的应用研究在智能材料和结构领域，磁流变液阻尼器的应用研究日趋深入。
下面就几个典型的应用案例进行介绍。
1. 汽车减振系统中的应用近年来，汽车工程领域对于减少车辆的振动和噪音越来越关注，因此磁流变液阻尼器在汽车减振系统中的应用得到了广泛研究。
通过在车辆悬挂系统中引入磁流变液阻尼器，可以在不同的行驶条件下实现对车辆振动的主动控制，提高乘坐的舒适性。
2. 桥梁结构的减震控制桥梁作为交通工程中重要的基础设施之一，其结构的安全性和稳定性对于保障交通运输的顺利进行至关重要。
磁流变液阻尼器的应用可以有效地减少桥梁结构在地震和风力作用下的振动，并降低应力和变形。
通过控制磁场的强度，可以使桥梁结构在受到外力作用时表现出更好的抗震性能。
磁流变阻尼器研究背景和国内外研究现状
磁流变阻尼器研究背景和国内外研究现状摘要：阻尼器在现今的社会工作、居民生活、航天航空、交通运输、机械制造等方面发挥了广泛的用处，其主要的功用是由阻尼而引发的减振效果。
在阻尼器中，最新的成果是磁流变阻尼器，这种阻尼器是一种新型的半主动控制设置，其最主要的运用在磁流变体的可逆流特性在强磁场下的快速装配。
本文阐述了磁流变阻尼器在国内外的研究背景和研究现状。
关键词：磁流变阻尼器；背景；研究现状1.研究背景磁流变阻尼器是一种可以用于观光车和汽车上的一种减震器。
其目前是国内外应用比较广泛的阻尼器之一，因为相对其余阻尼器而言，其具有结构非常简单、操作与控制及其方便、且具有无可比拟的响应速度等方面的优势受到生产厂商和工业领域的关注；尤其是在新型绿色能源与绿色工业背景下，磁流变阻尼器在功率消耗少、功率输出大、产污产废少等方面的优势，更是成为当前汽车行业、机械制造业以及传统的建筑行业的首选，得到了较快的发展。
磁流变阻尼器是一种现代化的由非传统减振材料（磁流变液等）制造的阻尼装置，其快速发展和应用使得其研究不断受到重视[1]。
磁流变液等新型材料的应用，对半主动控制领域的技术研发和应用起到了重要的作用。
磁流变液相比于其余材料，具有智能化的特点，在磁流变液中，主要的组成为微小的磁性颗粒，这些颗粒不具有导磁性、且分布规则。
通过在对磁性颗粒添加外加剂，能较好的保障磁流液的悬浮稳定性[2]。
在未加入磁场时，牛顿液体的特性是磁流变液的表现，其粘度与剪切率的乘积称为剪切应力；但在加入了磁场时，宾汉液体的特性却是磁流变液的表现，液体的粘滞力（粘度与剪切率的乘积称为粘滞力）与屈服应力两部分称为剪切应力，其中屈服应力由于磁场强度的上升而单调上升是流变特性的改变表现，但是液体的粘度保持不变。
当加入的磁场涉及到其中的一个临界值时，阻尼器的磁流变液运动的方向不发生紊乱和变化，但是当去掉所加入的磁场时，它会恢复到原来的状态。
传统减振器具有不可进行可控制的调节的缺点，其需要取决于弹簧的刚度和减振对象的相对速度是减振器的弹簧力与阻尼力[3]。
新型磁流变阻尼器结构及原理阅读心得
新型磁流变阻尼器结构及原理阅读心得一、摘要本文介绍了一种新型磁流变阻尼器（MRD）的结构和原理，以及其在结构控制与减振方面的优势。
通过引入磁流变液（MRF），实现了阻尼器的力学性能在磁场作用下可控，为振动控制和阻尼提供了新思路。
文章首先概述了磁流变液的基本特性，然后详细阐述了MRD的工作原理、结构设计和性能优化方法。
通过仿真分析和实验验证了该阻尼器的有效性和实用性。
振动控制与阻尼技术在工程领域具有广泛的应用价值，如机器人、汽车、建筑等。
传统的阻尼方法往往存在能耗大、适应性差等问题。
研究新型、高效的阻尼器具有重要意义。
磁流变阻尼器（MRD）作为一种新型的阻尼器，因其优异的力学性能和可控性，在振动控制领域受到了广泛关注。
磁流变液（MRF）是一种智能材料，其力学性能受磁场影响显著。
在无磁场作用下，MRF表现为粘塑性流体；当施加磁场时，其粘度迅速增加，表现出类似固体的性质。
这种性质使得MRF在磁场作用下可实现快速、可逆的力学响应，为阻尼器提供了良好的性能基础。
结构设计：本文提出的MRD主要由磁场发生器、磁流变液、阻尼器结构和连接件组成。
磁场发生器负责产生磁场，磁流变液作为工作介质，阻尼器结构承担承载和传递力的作用，连接件确保各部件之间的稳定连接。
工作原理：当磁场发生器产生磁场时，磁流变液中的磁矩受到磁场力的作用，使其排列方向趋于一致，从而增加体系的粘度。
阻尼器内的阻尼力与振动速度成正比，实现对振动的控制。
通过调整磁场强度，可实现阻尼力在很大范围内连续可调，满足不同振动控制需求。
为了提高MRD的性能，本文对磁流变液的性能优化、阻尼器结构设计和连接件优化等方面进行了深入研究。
通过仿真分析，得到了MRD在磁场强度、阻尼器结构和连接件尺寸等参数变化时的力学性能变化规律，为实际应用提供了重要依据。
为了验证MRD的实际效果，本文进行了实验研究。
实验结果表明，该阻尼器在磁场作用下能够实现对振动的有效控制，且性能优越。
磁流变减振器;控制策略
磁流变减振器;控制策略引言磁流变减振器是一种利用磁流变液体的流变特性实现振动控制的装置。
它具有体积小、重量轻、响应速度快以及适应性强等优点，在各种工程领域中得到了广泛的应用。
然而，磁流变减振器的控制策略是实现其优势发挥的关键，本文将对常用的磁流变减振器控制策略进行详细介绍。
负阻尼控制策略负阻尼控制策略是磁流变减振器中最常用的一种控制策略。
它通过调节磁流变液体的磁场强度，使之产生与振动方向相反的阻尼力，从而减小振动能量。
该控制策略简单直观，可以适用于大部分振动控制场景。
负阻尼控制策略的具体实现方式包括使用PID控制器、模糊控制器以及神经网络控制器等。
PID控制器PID控制器是一种经典的控制算法，它通过反馈控制的方式调节磁流变液体的磁场强度，使减振器产生与振动方向相反的阻尼力。
PID控制器通过测量振动信号的偏差、偏差变化率以及积分时间对磁场强度进行调节，以实现减振效果的优化。
def PID_control(error, rate_of_change, integral_tim e):Kp = 0.5 # 比例系数Ki = 0.2 # 积分系数Kd = 0.1 # 微分系数p = Kp * error # 比例项i = Ki * integral_time * error # 积分项d = Kd * rate_of_change # 微分项control_signal = p + i + dreturn control_signal模糊控制器模糊控制器是一种基于模糊逻辑的控制方法，它通过将振动信号的偏差、偏差变化率输入模糊推理机制进行推理，得到减振器的控制信号。
相比于PID控制器，模糊控制器可以更好地适应不确定性和非线性振动控制场景。
``` def fuzzy_control(error, rate_of_change): # 模糊推理规则库 rule1 = fuzzy_rule(。
磁流变阻尼器在结构减震控制中的位置优化研究
［ 键 词 】 磁 流 变 阻 尼 器 ； 化 布 置 ； 传 算 法 ； 次 型 性 能 指标 关 优 遗 二 ［ 图分 类 号 】 Ｔ ３２ １ 中 Ｕ５． ［ 献标 识 码 】 Ａ 文
Ｓ ｕｄ ｎ ｔ ｔ ａ ａ ｅ ｎ ｆＭ ａ ｎ ｔ ｒ ｅ ｌ ｇｃ ｌＤａ ｔ ｙ ｏ ｈｅ Ｏｐ ｉ ｌＰｌｃ ｍｅ ｔ ｏ ｇ ｅ ｏ ｈ ｏ ｏ ｉａ ｍｐ ｒ ｉ Ｓ ｒ ｃ ｕ ａ ｎ ｒ ｌ ｍ ｅ ｎ ｔ ｕ ｔ ｒ ｌＣｏ ｔ ｏ
１ 前 言
近 年来 ， 于 阻 尼 器 的优 化 布 置 的研 究 已经 取 对
磁 流 变 液 阻 尼 器 （ ａｎｔ ｈｏ ｇ ａ ｌｉ Ｍ ｇｅ ｒｅｌ ｉ ｌ ｕ ｏ ｏ ｃ Ｆ ｄ
得 了一些 成果 ， 中 以被动 控制 装 置 的研 究 最 为 广 其 泛 ， 主动 、 主 动控 制 器 由 于发 展 较 晚 ， 受 到 其 而 半 且
Ｊ ｎ． ０ ６ ｕ ２０
［ 章 编 号 】 １０ ．４２ ２０ ）３０７．６ 文 ０ ２８ １（０６０ ．０３０
磁 流 变 阻尼 器在 结 构 减 震 控 制 中的位 置优 化 研 究
贝伟 明 ， 宏 男（ 李 大连理工大 学土木水利学院海岸和近海工程国 家重点实验室， 大连 １０４ 辽宁 １２） ６
Ｂ ｉＷ ｉ ｎ ｅ ｅ－ ｇ，Ｌ ｏ ｇ ｎ ｎ Ｄ ｌ ｎＵ ｉ ｒｔ ｏ ｃｎｌ ｙ ａａ １０４ ｈｎ ） ｍｉ ｉＨ ｎ －ａ （ ａｌ ｎ ｅ ｉ Ｔ ｈｏ ｇ ，Ｄ ｌｎ １６２ ，Ｃ ｉ ａ ｖ ｓｙ ｆ ｅ ｏ ｉ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｉｒｔｏ ｅ ｐ ｎ ｅ ｆｈｇ － ｓ ｕｌ ｉｇ ｉｄ ｃ ｄｂ ｒ ｕ ｄ ｍｏｉｎ ａｅｖ ｒ ｅ ｏ ｓ ｓｒ ｃ ： ｅ ｖｂ ａｉｎｒ ｓ ｏ ｓ ｓｏ ｉｈ ｒ ｅ ｂ ｉｄｎ ｎ ｕ ｅ ｙ ｇｏ ｎ ｔ ｒ ｅ ｙｓ ｒ ｕ ．Ｔｈ ｔｕ ｔｒ ｌｖｂ ａｉｎｃ ｎｒ ｌ ｔｏ ｓｎ ｉ ｏ ｉ ｅｓｒ ｃｕ ａ ｉｒ ｔ ｏ ｔｏ ｈ ｄ ｕ ｉｇ ｏ ｍｅ
磁流变减振器;控制策略
磁流变减振器;控制策略
磁流变减振器是一种利用磁流变效应的智能材料来实现减振的装置。
其最大的特点是可根据控制电流的大小，快速调节材料的阻尼和硬度，从而在几毫秒内实现对振动的快速响应和减震效果。
磁流变减振器主要有两种控制策略：
1.开环控制：开环控制是指通过提前定义好的控制策略，预设好磁流变减振器的工作模式和参数来对其进行控制。
这种控制方法可以实现对单一频率振动的减振，但对于复杂的振动系统约束效果不佳。
2.闭环控制：闭环控制是指通过对振动系统实时采样，获取振动信号并对其进行处理，通过反馈控制来对磁流变减振器进行控制。
这种控制方法能够对不同频率范围内的振动进行减振，具有更好的控制效果，但需要更复杂的控制算法和实时计算处理能力。
综上所述，需要根据具体应用场景和要求选择合适的控制策略来实现最佳的减振效果。
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动情况 ， 搭建一个两 自由度 的弹簧质量实验平台系统 ， 利用天棚控制算 法， 在该实验平 台上进行减振 实验研究 ， 果表明 结
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振 第 ３ 第 ３期 Ｏ卷
动
与
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击
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩ ＲＡＴＩ Ｂ ＯＮ ＡＮＤ ＨＯＣＫ Ｓ
内通 道 式 磁 流 变 阻 尼 器 及 其 减 振 控 制 研 究
郭朝 阳 ，宗路航 ，陈现敏 ，黎剑锋 ，薛 群 ，冯江华 ，龚兴龙
２０ ２ ３ ０７；
Ａ ｓ ａ ｔ Ａ ｋｎ ｆｎ ｅ—ａｓ ｇ ｅ ｒｅｌ ｉ ｌ Ｍ ｂｔ ｃ ： ｉｄｏ ｎｒｐｓ ｍａｎｔ ｈｏｏ ｃ （ Ｒ）ｄｍｐｒ ａ ｅｉ ｅ ， ｈｓ ａ ｐｎ ａｓｇ ｉ ｉ ｒ ｉ ｏ ｇａ ａ ｅ ｗ ｓ ｓ ｎ ｄ ｗ ｏｅｄ ｍ ｉｇｐ ｓａｅｉｗ ｔ ｎ ｄ ｇ ｓ ｈ
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磁 流 变 阻尼 器 在 １Ｈ ２Ｈ 频 率 范 围 内有 较 好 的 减 振 效 果 。 ｚ～ ｚ
关键 词 ：内通 道 式 ； 流 变 阻 尼 器 ； 棚 控 制 磁 天 中 图分 类 号 ：Ｔ ７３ ６ Ｈ ０ ．２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｖｉ ａ ｉ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌｗ ｉｈ ａ ｉ ｂｒ ｔｏ ｏ ｔ ｏ ｔ ｎ ｎｎｅ － ａ ｓｍ ａ ｎ ｔ ｒ ｏ ｏ ｉ ａ ａ ｐ ｒ ｒ ｐ ｓ ｇ ｅ ｏ ｈｅ ｌ ｇ ｃ ｌｄ ｍ ｅ
（ ． 国科 学 技 术 大 学 近 代 力 学 系 ， 国科 学 院 材 料 力 学 行 为 与设 计 重 点 实 验 室 ， １中 中 合肥 ２ 株 洲 电 力 机 车 研 究 所 ， 洲 ４ ２０ ） ． 株流变阻尼器 ， 该阻尼器的流场通 道位 于电磁线 圈内部 ， 磁流变效 应发生于两 层固
ｒ ｄ ｃｉｎ ｉ ｈ ｒ ｑｕ ｎ ｙ ｒ ｎ ｅ ｆｏ １ ｏ ２ Ｈｚ ｅ ｕ ｔｏ ｎ ｔｅ ｆｅ ｅ ｃ ａ ｇ ｒ ｍ Ｈｚ ｔ ．
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磁 流变 阻 尼器 作 为 一 种新 型 的半 主 动 减 振 装 置 ， 具有结 构 简 单 ， 响应 速 度 快 ， 尼 力 可 调 范 围 大 等 优 阻
点， 近二 十年来 得到 了巨 大 的发展 ， 已经 广泛 应 用于 建
通 道 的间隙要 尽 量 小 ， 过 小 的 间 隙 又会 增 大 初 始 阻 而
ｄ ｎｍｉ ｐｏｅｔ ａ ｄｒｓｏ ｓ ｔ ｆ ａ ｐ ｒ ｅｅｔ ｔ ｙｕｉｇｔｅｌａ ａ ｅｏ ｍａ ｒ ｌｅｔ ｙｔｍ （ Ｔ ） ｙ ａ ｃ ｒｐ ｒ ｎ ｅｐ ｎｅ ｉ ｏ ＭＲ ｄ ｍ ｅ ｒ ｅ ｅ ｂ ｓ ｄｆ ｍ ｆ ｔ ｉ ｓ ｓｓ ｙ ｍｅ ｗ ｓｄ ｎ ｈ ｏ ｌ ａ ｅ ａｔ ｅ Ｍ Ｓ ．
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