【摘 要】
:
磁流变阻尼器作为性能优异的半主动振动控制器件,其阻尼力调控简易,广泛应用在结构振动控制系统中。针对应用于海洋工程结构减振领域的磁流变阻尼器,由于外载荷复杂多变且持续时
论文部分内容阅读
磁流变阻尼器作为性能优异的半主动振动控制器件,其阻尼力调控简易,广泛应用在结构振动控制系统中。针对应用于海洋工程结构减振领域的磁流变阻尼器,由于外载荷复杂多变且持续时间长,阻尼器工作过程中容易引起温度升高,其动力学性能随之下降,如果仅以常温条件获得输出控制电流,产生的阻尼力难以与外载荷进行有效耦合。本文以研究磁流变阻尼器工作过程的温度变化状况和解决阻尼器温升动力性能衰减为目标,对磁流变阻尼器的温度效应和动力学性能开展了以下相关试验、仿真和建模研究: 首先,针对海洋工程恶劣的工作环境,进行大频率大幅值激励情况下阻尼器工作的温升变化试验研究,在3000s时间内,阻尼器温度可达到85℃,温度影响严重。结合实际温升情况,选取不同温度节点,在不同工况下分别进行阻尼器的动力性能试验,结果表明,在不同电流条件下,阻尼力均随着温度的升高而衰减,控制电流越小动力衰减幅度越大。 其次,分析阻尼器的温升机理,以ANSYS磁场仿真法代替解析法得到内部阻尼力,利用集总参数法建立了阻尼器内部做功与外部太阳热辐射混合作用的整体温升模型,并依据此模型对影响阻尼器温升的主要因素进行相关性分析。结果表明,此模型可用于预测阻尼器实际温升变化情况,研究温度效应需要考虑太阳热辐射能量影响,增大阻尼器缸筒有效面积和相对空气流速可降低阻尼器温升。 再次,针对集总参数法获得的阻尼器整体温度而非温度场分布的现状,利用GAMBIT和FLUENT软件建立了阻尼器热流固多场耦合有限元模型,进行了瞬态温度场求解分析。通过与温升试验相同工况的研究分析,结果表明,阻尼器工作时呈现出中间高、两头低的不均匀温度分布,最高温度处于内置线圈上方阻尼间隙的中间部位。多场耦合有限元模型还可用于对阻尼器进行结构参数优化设计以及密封泄漏研究。 最后,由于温升导致阻尼力衰减,常温动力学模型不再适用。因此,基于阻尼器温度动力性能试验数据,利用BP神经网络方法建立了考虑温度效应的正向阻尼力模型和逆向电流模型,并且与忽略温度影响的BP神经网络模型进行对比分析,结果表明,前者可以更好地跟踪预测阻尼力及控制电流变化,在不同工况下,预测值与实际值误差可控制在3%以下。 综上所述,通过相关试验、仿真和建模研究,既得到了阻尼器工作中的整体温升状况,也预测分析了阻尼器各部位温度场分布规律,并解决了因温度场效应产生阻尼力衰减而导致的常温模型不适用问题。
其他文献
微结构运动特性不仅可用于评价MEMS器件性能,而且也可用于分析微结构材料特性和机械力学特性等与MEMS可靠性相关的参数,因此微结构运动测试技术已成为MEMS测试技术的重要组成部分。由于MEMS器件中微结构的运动频率较高,频闪成像法得到了广泛的应用。本文针对静电型MEMS周期运动测试的要求,设计并研制了一种基于FPGA平台的频闪成像和运动激励同步控制系统。论文的主要内容包括以下几个方面:1.对频闪成
虚拟力触觉再现技术是近年来虚拟现实研究的热点之一。它广泛应用于遥操作机器人控制、手术仿真、计算机辅助设计与制造、纳米操作等许多领域。虚拟力觉再现系统使操作者借助
“以港兴市,以市促港”是国内外港口城市发展过程中普遍遵循的规律。港口物流的发展促进了港口所在城市在经济、对外贸易、就业等方面的发展,同时城市经济的增长又为港口物流的
低压电力线载波通信是备受关注的“最后一公里”的解决方案之一。因为它可以利用现有的电力网给用户提供高质量的网络连接服务。国内外的许多公司及机构都展开了各种研究。为
本文主要研究内容是结构光测量的一个重要分支技术——相位测量轮廓术。相位测量轮廓术是一门知识综合型技术,囊括了计算机视觉、结构光、相位偏移算法、图像处理和三维重建等
数字化设计与制造是现代制造业的核心技术,是制造业发展的主要趋势。目前国内汽车变速器制造商约50家左右,在数字化过程中企业所使用的软件越来越多,这些软件所关心和解决的问题
相继增压技术是改善高增压柴油机低工况性能最有效的方法之一,可以有效地扩大柴油机低工况运行范围,提高经济性能和减少排放。若相继增压的切换点和切换延迟选择不当,特别是
通用串行总线(USB)是一种高速、灵活、方便的设备接口总线。作为一种健壮的总线接口,USB在测试、自动控制、通信等领域得到了越来越多重视和应用。基于Windows平台下USB接口的步进电机控制装置,是以PC机为主控制设备,利用PC机上的USB总线的外部接口,对接入该接口的步进电机控制板进行控制通信,进而控制步进电机的运动状态。本文研制了一套基于Windows平台下USB接口的步进电机控制装置。该装
示波器校准仪是一种高精度测试计量仪器,能校准不同类型的模拟/数字示波器。随着电子测试技术的发展,用户对示波器自身测试精度提出了更高要求。示波器的使用次数增加,会使其自身测试产生误差,对被测信号产生影响,甚至导致严重产品质量问题。因此,作为对示波器指标性能检定的测试仪器,校准仪的实用性变的尤为重要,其应用软件需朝着通用性、先进性、兼容性、高扩展性方向发展才能满足市场需求。本文从示波器校准仪的软件功能
越野车辆主要应用于诸如沙漠、滩涂、冰雪等复杂路面。随着我国经济的不断发展,军/民用越野车辆也到了大量的使用。越野车辆的通过性能直接决定着车辆能否适应环境,完成任务。