【摘要】： 電流變液是一種隨外加電場的作用，液體的粘度、模量和屈服應力等發生迅速變化，而當電場取消后迅速恢復常態的智能材料。將電流變技術應用于車輛減振系統，為半主動智能懸掛系統的研究提供了一條嶄新的途徑。它克服了被動式懸掛系統減振器阻尼固定不變以及機械（電子）可調阻尼減振器結構復雜、響應較慢的缺點，克服了主動懸掛系統制造技術復雜、能量消耗大、成本高的缺點，同時具有響應速度快、阻尼無級可調、能耗低等特點，可以通過適當的控制規律實現對結構振動的最優控制。 圍繞著電流變液的制備和電流變減振器的開發，本文完成了如下工作： 1. 分析了典型聚合物電流變材料聚苯胺的合成條件，在低溫條件下合成的聚苯胺具有較高的分子量和由此而導致的較高電導率，使聚苯胺與硅油的電導率失配常數增大，其電流變效應增強。并對影響電流變液電流變效應的其它因素如聚苯胺粒子大小、形狀，體積分數，外加電場強度，剪切速率，外界溫度等進行了實驗分析。 2. 由于電流變效應的復雜性，電流變效應機理的研究目前仍處于探索階段，尚無精確的物理模型來進行描述，對電流變現象的解釋也因研究體系的不同而不盡相同。電流變效應的產生主要源于分散粒子在外加電場作用下在分散液體里的極化，通過對粒子極化的機制分析，介紹了解釋電流變效應機理的幾種常用理論及其適用場合。 在聚苯胺/硅油體系的電流變液中加入極性液體可以比較明顯的提高其電流變性能，通過實驗測試，以聚苯胺/硅油/極性液體的雙分散體系為主線，分析了其成鏈固化過程，在微觀結構觀察和電場誘導極化理論的基礎上，建立了電流變液雙分散體系的成鏈、成網和固化的物理模型。 3. 電流變減振器的理論建模是一項十分重要的工作。電流變減振器的工作模式可以分為固定電極的流動模式、滑動電極的剪切模式、滑動電極的復合模式和擠壓膜減振器。對電流變液體在筒式減振器中的流動，建立起了流場中的速度分布和流量計算；運用流變力學理論，推導出充氣式電流變液體減振器阻尼力計算公式，它包括電流變液基礎粘度引起的本底阻尼力、由電場作用引起的電致阻尼力和氣室氣體引起的壓力三部分組成。分析了阻尼力與振動速度、外加電場強度、充氣壓力等的數學關系，為減振器設計參數的優化研究提供了理論依據。 4. 闡述了電流變減振器的設計思想和方案，開發了一種結構簡單的充氣式電流變液體減振器，對影響減振器性能的主要結構參數進行了分析討論和優化，給 WP=6 出了減振器設計中參數選擇的一般原則和應注意的問題。 5. 討論了電流變減振器的速度特性和示功特性，按照國家標準進行了電流變減振器的臺架實驗。通過臺架實驗，，對所設計的電流變液體減振器性能進行了考察，主要考察了不同電流變液配方、不同充氣壓力、不同內外筒間隙下電流變減振器的示功圖和速度特性曲線。對阻尼力理論計算與實驗結果進行了比較，分析了誤差產生的原因。討論了溫度效應對壓縮阻尼力和回復阻尼力的影響，由于溫度上升會使阻尼力下降，解決溫衰的影響可從兩方面考慮，一是提高電壓，利用電場強度來補償溫衰；二是改進電流變液，提高對溫度的穩定性。
【圖文】：

圖 1.5 采用 3 自由度 1/4 車輛模型乘員振動 路haracteristic of amplitude and frequency of vibratind 1/4 body振器對于保證汽車的操縱性能同樣具有重要高 由路面激勵引起的汽車位移 速度和加的垂直 俯仰和側傾等運動變得困難 此時的行駛安全性 汽車在某些非穩定工況下所的俯仰運動 轉向導致的側傾運動等 都要阻尼比為 0.8~1 復原/壓縮行程阻尼力分配縱穩定性座舒適性 行駛平順性和操縱穩定性對懸架和汽車運動狀態等具體行駛工況不同而不同性應能夠適應上述不同行駛工況和駕駛員的的懸架減振器為被動式減振器 其特性不能阻尼比為 0.30~0.75

筒式液力減振器Fig1.7Cylinderdampers
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2002
【分類號】：TB535

【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 喻凡;張勇超;張國光;;車輛電磁懸架技術綜述[J];汽車工程;2012年07期

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1 張勇超;車輛電磁主動懸架魯棒控制研究[D];上海交通大學;2012年

相關碩士學位論文 前2條

1 唐斌;電流變液微觀結構的力學分析及動力學仿真[D];湘潭大學;2011年

2 徐傳波;基于極性分子型電流變阻尼器的車輛橫向半主動控制研究[D];西南交通大學;2009年

本文編號：2607606