軌道車輛抗蛇形振動磁流變減振器研究.pdf

1、當(dāng)軌道車輛以較高速度運行時，轉(zhuǎn)向架在橫向可能產(chǎn)生一種周期性大振幅的搖擺運動，即蛇形振動。劇烈的蛇形振動會增大車輪脫軌的危險性，從而威脅到車輛運行的安全性?？股咝螠p振器能有效地抑制轉(zhuǎn)向架的蛇形振動，從而保證軌道車輛在低于蛇形臨界速度下安全地運行。目前軌道車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變載荷、變車速以及不可預(yù)測路況的適應(yīng)性。由于軌道車輛在不

2、同的行駛工況下對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。
　　 本文旨在針對傳統(tǒng)磁流變減振器磁場利用率不高、能耗較大的缺點，結(jié)合軌道車輛抗蛇形振動減振器的技術(shù)要求，提出了一種基于多級徑向流動模式的磁流變減振器，具體研究內(nèi)容如下：
　　 （1）介紹了抗蛇形減振器及磁流變減振器技術(shù)，闡述了開展抗蛇形振動磁流變減振器研究的重要意義，通過回顧磁流變

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題，并提出了一種基于多級徑向流動模式的新型磁流變減振器，提出本文的研究目的和研究內(nèi)容。
　　 （2）針對現(xiàn)有磁流變液流變學(xué)特性測試裝置剪切率低且難以使磁流變液達(dá)到磁飽和的問題，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)特性檢測方法，對磁流變液的流變學(xué)特性進(jìn)行測試研究，為磁流變減振器的設(shè)計提供材料參數(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，提出了軌道車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徑向流動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，阻尼控制閥設(shè)計，磁路設(shè)計，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)基于徑向流動模式的流變學(xué)方程，得出減振器阻

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