基于特性要求的磁流变减振器阻尼通道宽度的设计方法

摘要

本发明涉及基于特性要求的磁流变减振器阻尼通道宽度的设计方法，属于减振器技术领域。目前国内、外对于磁流变减振器环形阻尼通道宽度尚未给出可靠的设计方法，大都是凭经验在一设计范围内选择一设计值，因此，很难得到可靠的设计参数，而且不能保障在断电情况下的车辆行驶平顺性。本发明其特征在于：根据磁流变减振器阻尼特性的设计要求、活塞缸筒内径D_H、活塞杆直径d_g、活塞长度L及磁流变液体初始粘度μ₀，对阻尼通道宽度h进行优化设计。利用该方法可得到可靠的阻尼通道宽度h设计值，使磁流变减振器阻尼特性达到最佳，并且确保在断电情况下的车辆行驶平顺性，同时，还可加快产品开发速度，降低试验费用，提高产品设计水平、质量和性能。

主权项

基于特性要求的磁流变减振器阻尼通道宽度的设计方法，其具体步骤如下：(1)确定磁流变减振器工作速度V₁及对应要求的阻尼力F₁:根据磁流变减振器在未施加控制电流I情况下的设计所要求的阻尼力特性曲线,确定减振器的常规工作速度V₁点及对应所要求的阻尼力F₁；(2)磁流变减振器阻尼通道宽度h的优化设计模型及设计：根据磁流变减振器的活塞缸筒的内径为D_H,活塞长度L，活塞杆的直径为d_g，磁流变液体的初始粘度μ₀，步骤(1)中的V₁和F₁，利用磁流变减振器的运动速度、流量、节流压力及减振器阻尼力之间关系，建立磁流变减振器阻尼通道宽度h的设计数学模型，即：$(16+K)h^4-({\mathrm{KD}}_H+16D_H)h^3+(12D_H^2-8d_g^2)h^2+(4D_H{d}_g^2-4D_H^3)h+(D_H^4-2D_H^2{d}_g^2+d_g^4)=0$式中,$K=\frac{{4F}_1}{3\pi {\mu }_{0}L{V}_1};$即E₄h⁴+E₃h³+E₂h²+E₁h+E₀＝0；其中，E₄＝(16+K)，E₃＝‑(KD_H+16D_H)，$E_0=(D_H^4-2D_H^2{d}_g^2+d_g^4);$解上述关于h的4次方程，便可得到得磁流变减振器阻尼通道宽度h的设计值；(3)磁流变减振器阻尼特性的仿真验证：根据磁流变减振器的活塞缸筒内径D_H，活塞杆直径d_g，及步骤(2)中所设计的阻尼通道宽度h，利用磁流变减振器阻尼特性仿真程序，对所设计磁流变减振器在未施加控制电流时的阻尼特性进行仿真验证。