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泰达尔50-6型MRD阻尼器电流影响下的阻尼力特性试验分析王勇智（陕西省西安市西安科技大学机械工程学院710054）摘要：磁流变阻尼器因为其阻尼力大、阻尼力变化可控的特性，被应用在驾驶员座椅减振结构上。泰达尔50-6型MRD阻尼器是为驾驶员座椅减振结构开发的一款阻尼器。为了了解该减振器的阻尼特性，在试验台上进行了磁流变阻尼器在正弦输入信号的激励下阻尼特性试验，给出了试验结果，并讨论了阻尼器在不同控制电流下的阻尼力变化结果。关键词：泰达尔；MRD阻尼器；阻尼力特性；试验分析TestanalysisTider50-6MRDdamperrelationsbetweenthedampingforceofcontrolelectriccurrentZhiyongWang(SchoolofMechanicalEngineering.Xi’anUniversityofScienceandTechnology,Xi’an710054China)AbstractAsthefeaturesofdampingforcehighandcontrollable,themagnetorheologicaldamperapplicationofdriverseatsuspensionwasusually.Tider50-6MRDdamperismadeforthestructure.Fortherelationsbetweendampingforceandcontrolelectriccurrent,dothetestwithinputofsinesignal.KeywordsTider;MRDdamper;dampingforcefeatures;testanalysis中图法分类号：U441.31.前言以磁流变液为阻尼介质的阻尼器（Magnetorheologicaldamper,MRD）叫做磁流变阻尼器，由于其输出的阻尼力通过改变输入电流可以有效调节大小，同时还具有输出阻尼力大的特性，将其应用在工作环境恶劣、颠簸明显的矿用辅助运输车辆驾驶员座椅上，可以有效的提高驾驶时的平顺性，改善驾驶员身体健康。2.MRD阻尼器电流阻尼特性试验分析2.1车辆座椅悬架用磁流变阻尼器阻尼特性试验系统泰达尔50-6型MRD阻尼器为筒式结构，无体积补偿，其实物图如图1所示，缸筒内径为40mm，活塞级数2级，总行程15mm，活塞杆直径12mm。图1泰达尔50-6型MRD阻尼器图2阻尼特性试验原理图阻尼器电流阻尼特性实验试验原理如图2所示。液压缸通过伺服控制系统的控制实现不同频率的垂直振动，此振动作为输入加载在磁流变阻尼器上。数据采集卡通过力与位移传感器将磁流变阻尼器的振动输出变量采集并传递到计算机进行存储和显示。通过改变阻尼器电流输入量的大小，可以通过该系统测得电流变化时，磁流变阻尼器输出量的变化量，作为后续该阻尼器电流阻尼特性分析的依据。图3为试验台架，将阻尼器的一端安装在固定支座上，将另外一端通过专用夹具固定在MTS试验机上。通过导线连接一个可调电源，为做到限制电流，保护阻尼器不因电流过大而损坏，在该电路中串联一只保护电阻。在试验机上，选择合适位置安装力传感器和位移传感器，并提前做好数据标定。力与位移信号通过数据线传递至采集设备并通过计算机显示与记录。图3阻尼特性试验台架图2.2试验方案按照行业标准《QC/T545-1999汽车筒式阻尼器台架试验方法》进行试验。模拟座椅减振器的运动方向，为铅锤方向。初始位置为63.0959mm。设定激振目标位移幅值为5mm；频率分别为1Hz,的正弦信号。由磁流变阻尼器对输入电流的要求确定试验的控制电流分别为0A、0.5A、1A、1.5A四种情况，在MTS机上对阻尼器进行拉伸，压缩试验，每组试验均做三次。2.3试验结果分析通过试验结果可以看到在控制电流为0A时，当阻尼器振动进入稳定状态时，阻尼器提供的阻尼力最大值为109.86N，其过程如图4-a所示。当控制电流为0.5A时，阻尼力最大值明显增大，其稳态平均值为，292.97N，其过程如图4-b所示，阻尼力最大值较电流为0A时达到266.67%。当控制电流为1A和1.5A时，得到稳态阻尼力最大平均值为，537.63N和646.97N，其过程分别如图4-c,4-d所示。图4-a0A时阻尼力随时间变化曲线图图4-b0.5A时阻尼力随时间变化曲线图图4-c1A时阻尼力随时间变化曲线图图4-d1A时阻尼力随时间变化曲线图3.结论通过试验数据可以看出，泰达尔50-6型MRD阻尼器，当通入电流时，其阻尼力发生了明显的变化，在通入0.5A控制电流时，阻尼力最大值比无电流通入情况下，增长约1.7倍。并且通过改变电流大小，阻尼器发生了明显的随电流变化而改变输出阻尼力大小的特性。从测得数据可知，在控制电流0.5A到1A之间，其阻尼力最大值随电流大小的改变，呈现出较好的线性特性。可以看出该阻尼器能较好的满足基本标准。参考文献1WenYK.Methodofrandomvibrationofhystereticsystems[J].JournalofEngineeringMechanicsDivision,ASCE,1976,102(EM2)2JansenLM,DYKESJ.Semi-activeControlStrategiesforMRDampers;ComparativeStudy,JournalofEngineeringMechanics,2000(8)3刘永强，杨绍普，廖英英，张耕宁.基于遗传算法的磁流变阻尼器Bouc-Wen模型参数辨识[J].振动与冲击，2011,30（7）4张莉洁，王炅，钱林方.冲击载荷下磁流变阻尼器动态特性分析及模型参数辨识[J].机械工程学报，2009（1）本项目受西安科技大学科研培育基金资助项目编号201225作者简介：王勇智男1983年9月汉陕西西安西安科技大学机械工程学院硕士研究生研究方向车辆安全技术矿井辅助运输车辆，参与无轨胶轮车安全防护系统研发