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《基于mr阻尼器的有限元仿真與模型參數(shù)識別》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文MR阻尼器的有限元仿真與模型參數(shù)識別姓名：閏淼申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：瞿偉廉20070501摘要磁流變(MR)阻尼器是一種優(yōu)秀的半主動控制裝置，具有控制力大，可調(diào)范圍寬，溫度適應(yīng)性強，響應(yīng)速度快，能耗低等優(yōu)點。它只需要很小的能量輸入就能調(diào)節(jié)和產(chǎn)生較大的阻尼力，克服了主動控制裝置費用高、能耗大和裝置復(fù)雜的缺點，非常適合在土木工程上應(yīng)用。為了研究阻尼器的幾何參數(shù)、電流強度等因素與阻尼器流體通道處磁感應(yīng)強度之間的關(guān)系，本文提供了MR阻尼器的磁場有限元分析方法，建立MR阻尼器二維有限元模型，分析了阻尼器幾何參數(shù)、電流強度的
2、變化對阻尼器流體通道處磁感應(yīng)強度的影響。通過試驗，測量了該阻尼器在未裝入流體的情況下流體通道間隙處的磁感應(yīng)強度大小，并與有限元分析結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果驗證了磁場有限元分析的準(zhǔn)確性。由于土木工程結(jié)構(gòu)體型巨大，因此研制出適用于土木工程結(jié)構(gòu)控制用的大型MR智能阻尼器，是該裝置應(yīng)用于實際工程的前提。本文運用磁場有限元分析的方法設(shè)計了阻尼力為20噸的大噸位磁流變阻尼器，并用仿真的方法對其性能進(jìn)行了估計。本文還設(shè)計了一種固定磁極、最大阻尼力為200kN的新型MR阻尼器。該阻尼器線圈、流體通道位置固定，與傳統(tǒng)剪切閥式相比，運行較穩(wěn)定、密封性能好，在相同的性能指標(biāo)條件下，體
3、積比Lord公司小、質(zhì)量也較輕，具有較大的實用價值和廣泛的應(yīng)用前景。為了模擬阻尼器動力性能，并為振動控制仿真分析以及進(jìn)一步的工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，本文運用非線性最小二乘法對自制的500kN磁流變阻尼器的動力模型進(jìn)行了參數(shù)識別。對自制的阻尼力為500kN左右的大噸位MR阻尼器進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)試驗，測試了阻尼器在不同電流、不同激勵作用下，阻尼器的出力情況。根據(jù)正弦波激勵準(zhǔn)靜態(tài)試驗結(jié)果，應(yīng)用非線性阻尼最小二乘法對修正的Bingham模型進(jìn)行了參數(shù)識別。將識別出的參數(shù)代入修IEBingham模型，計算出模型理論值并與試驗值進(jìn)行比較，結(jié)果表明理論值與試驗值能夠很好地吻合，驗
4、證了該模型參數(shù)識別方法的有效性。關(guān)鍵詞：MR阻尼器；磁場有限元仿真；阻尼最小二乘法；修正的Bingham模型；參數(shù)識別AbstractMagnetorheologicalfluid(MR)damperisatypeofexcellentsemiactivecontroldevicewithlargeoutputforce,longadjustablerange,widetemperatureadaptability,fastresponsespeedandlowpowerconsumption．Overcominghighcost，highpowercon
5、sumptionandstructuralcomplexity,theshortcomingsofactivecontroldevice，MRdampercangeneratelargeforceunderlittlepowerinput，whichisverysuitableforcivilengineeringapplication．Inordertostudytherelationshipbetweenphysicaldimensions，currentintensityandmagneticinductionintensityinthefluidg
6、apofdamper,twodimensionmodelofMRdamperisestablishedbasedonFEMmethod．ThemagneticinductionintensityoffluidgapwasmeasuredwithoutMRfluidinthedamper．ThenicetyofmagneticFEMmethodWasverifiedbycomparingtheresultsofFEMmethodandexperiment．TheintelligentMRdamperwithlargeforceisnecessarytobed
7、evelopedfirstinordertobeappliedinactualstructuralvibrationcontrol，sinceellgl’neefingstructureisoftenhuge．A200kNMRdamperWasdesignedaccordingtomagneticFEMmethod，theperformanceofwhichWasthenestimatedbysimulation．Anewfullscalepole-fixedMRdamperwasdesignedwith200kNmaximaloutputforce．Be
8、causethepositionofcoilandfluidgap
