軌道車(chē)輛抗蛇形振動(dòng)磁流變減振器研究.pdf

1、當(dāng)軌道車(chē)輛以較高速度運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)向架在橫向可能產(chǎn)生一種周期性大振幅的搖擺運(yùn)動(dòng)，即蛇形振動(dòng)。劇烈的蛇形振動(dòng)會(huì)增大車(chē)輪脫軌的危險(xiǎn)性，從而威脅到車(chē)輛運(yùn)行的安全性?？股咝螠p振器能有效地抑制轉(zhuǎn)向架的蛇形振動(dòng)，從而保證軌道車(chē)輛在低于蛇形臨界速度下安全地運(yùn)行。目前軌道車(chē)輛抗蛇形減振器大部分都是筒式油壓減振器。油壓減振器屬于不可變參數(shù)減振器，只能在特定的工況下才能達(dá)到最優(yōu)，因此油壓抗蛇形減振器缺少對(duì)變載荷、變車(chē)速以及不可預(yù)測(cè)路況的適應(yīng)性。由于軌道車(chē)輛在不

2、同的行駛工況下對(duì)減振器的特性有不同的要求，可調(diào)阻尼減振器是筒式減振器技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)，磁流變減振器是一種新型的高性能智能化可調(diào)阻尼減振裝置。
　　 本文旨在針對(duì)傳統(tǒng)磁流變減振器磁場(chǎng)利用率不高、能耗較大的缺點(diǎn)，結(jié)合軌道車(chē)輛抗蛇形振動(dòng)減振器的技術(shù)要求，提出了一種基于多級(jí)徑向流動(dòng)模式的磁流變減振器，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　 （1）介紹了抗蛇形減振器及磁流變減振器技術(shù)，闡述了開(kāi)展抗蛇形振動(dòng)磁流變減振器研究的重要意義，通過(guò)回顧磁流變

3、減振器相關(guān)研究現(xiàn)狀，指出傳統(tǒng)的磁流變減振器應(yīng)用于抗蛇形減振所面臨的問(wèn)題，并提出了一種基于多級(jí)徑向流動(dòng)模式的新型磁流變減振器，提出本文的研究目的和研究?jī)?nèi)容。
　　 （2）針對(duì)現(xiàn)有磁流變液流變學(xué)特性測(cè)試裝置剪切率低且難以使磁流變液達(dá)到磁飽和的問(wèn)題，提出了一種基于同心圓筒雙邊剪切模式的磁流變液流變學(xué)特性檢測(cè)方法，對(duì)磁流變液的流變學(xué)特性進(jìn)行測(cè)試研究，為磁流變減振器的設(shè)計(jì)提供材料參數(shù)。
　　 （3）介紹了抗蛇形減振器具有端部連接結(jié)

4、構(gòu)軸向剛度大；阻尼系數(shù)大；卸荷速度低的特點(diǎn)，提出了軌道車(chē)輛抗蛇形減振器技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于多級(jí)徑向流動(dòng)模式的抗蛇形磁流變減振器，闡述其工作原理，完成磁流變減振器的工作油缸設(shè)計(jì)，阻尼控制閥設(shè)計(jì)，磁路設(shè)計(jì)，確定磁流變減振器的各種結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　 （4）闡述徑向流動(dòng)工作模式，根據(jù)流體力學(xué)Navier-Stokes方程，分別利用Newton流體特性和廣義Bingham流體特性，推導(dǎo)基于徑向流動(dòng)模式的流變學(xué)方程，得出減振器阻

5、尼力的計(jì)算方法，分析阻尼控制閥的磁場(chǎng)分布，得出磁流變液的剪切屈服應(yīng)力與激勵(lì)電流 之間的關(guān)系，計(jì)算出阻尼力，分析了徑向通道內(nèi)的磁流變液流動(dòng)狀態(tài)，給出了不同位置的徑向速度分布和同一位置不同激勵(lì)電流下的徑向速度分布。
　　 （5）為了評(píng)價(jià)所研制的磁流變減振器的可控特性，在J95-I型油壓減振器試驗(yàn)臺(tái)對(duì)本文設(shè)計(jì)的磁流變減振器的示功特性、速度特性和耐久性進(jìn)行了測(cè)試；驗(yàn)證減振器阻尼力輸出值是否符合軌道車(chē)輛抗蛇形減振器主要技術(shù)指標(biāo)，比較理論阻