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车用发动机磁流变悬置的刚度优化

重庆大学学报（自然科学版） 2011年第12期34卷 29-34页

作者：陈世嵬蹇开林李锐陈伟民廖昌荣重庆大学工程力学系重庆400044 重庆邮电大学自动化学院重庆400065 重庆大学光电工程学院重庆400044

由于传统的悬置优化设计一般不考虑发动机载荷以及系统阻尼,不能反映磁流变悬置的半自动控制特性。因此,选取具有代表性的车用直列式4缸4冲程发动机悬置系统的振动力学模型,利用遗传优化算法建立一种磁流变液阻尼器初始刚度优化的新方... 详细信息

由于传统的悬置优化设计一般不考虑发动机载荷以及系统阻尼,不能反映磁流变悬置的半自动控制特性。因此,选取具有代表性的车用直列式4缸4冲程发动机悬置系统的振动力学模型,利用遗传优化算法建立一种磁流变液阻尼器初始刚度优化的新方法。该方法使磁流变液悬置在发动机多种转速下有更优秀的传递率,在冲击载荷下满足安全要求的发动机振动烈度。

关键词：发动机振动控制刚度优化遗传算法

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隔振桥梁列车制动响应的仿人自适应控制

华中科技大学学报（自然科学版） 2016年第8期44卷 29-35页

作者：李锐周虹利陈世嵬王晓杰重庆邮电大学自动化学院重庆400065 重庆科技学院数理学院重庆400030

针对桥梁被动支座因隔振耗能能力受限的问题,提出了结构参数可调的小尺度磁敏支座的设计及测试建模方法,利用相似关系结合有限元法建立了列车制动下全尺度桥的磁敏支座隔振系统模型,通过对顺桥向制动下桥梁隔振系统受到的冲击振动特征... 详细信息

针对桥梁被动支座因隔振耗能能力受限的问题,提出了结构参数可调的小尺度磁敏支座的设计及测试建模方法,利用相似关系结合有限元法建立了列车制动下全尺度桥的磁敏支座隔振系统模型,通过对顺桥向制动下桥梁隔振系统受到的冲击振动特征进行状态划分,以墩顶剪力与梁体位移为主要目标、兼顾梁体加速度指标,设计出列车制动作用下桥梁隔振系统缓冲减振的仿人自适应控制算法.用Maltab对列车制动下顺桥向隔振控制系统进行仿真计算.结果表明:列车不同制动停止位置对隔振系统的影响明显,在第三跨中制动停止时系统响应最为剧烈;采用仿人自适应控制的磁敏支座智能系统,使梁体位移最大值减少了53.9%,墩顶剪力峰值减少了34.4%,综合隔振率降低51.8%,缓解了被动支座难以同时降低力和位移响应的矛盾,提升了桥梁结构隔振耗能的能力.

关键词：桥梁磁敏支座仿人自适应控制列车制动

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车辆动力总成悬置系统参数识别

机械工程学报 2011年第16期47卷 79-85页

作者：陈世嵬蹇开林李锐陈伟民廖昌荣重庆大学工程力学系重庆400030 重庆邮电大学自动化学院重庆400065 重庆大学光电工程学院重庆400030

精确识别车辆动力总成不平衡力以及惯性参数,是对车辆发动机振动进行主动隔离的基础。根据发动机不平衡力只与发动机内部结构以及转速相关的特性,提出一种利用磁流变减振器阻尼参数的可控性,通过测试不同阻尼环境下的各悬置加速度和支... 详细信息

精确识别车辆动力总成不平衡力以及惯性参数,是对车辆发动机振动进行主动隔离的基础。根据发动机不平衡力只与发动机内部结构以及转速相关的特性,提出一种利用磁流变减振器阻尼参数的可控性,通过测试不同阻尼环境下的各悬置加速度和支座反力,进而识别发动机惯性参数以及不平衡力的新方法。该方法在应用于车辆动力总成悬置系统参数识别时,对比传统识别方法具有针对性强,重复测试不需要起吊发动机,能在识别发动机惯性参数的同时识别不平衡力的特点。利用一个简单模型的有限元数值模拟数据和一个实际四缸四冲程直列式发动机的现场实测数据对新方法进行验证,结果表明,新方法的发动机转动惯量识别精度满足工程应用要求,发动机不平衡力识别结果比简化后的理论公式更能反映发动机真实振源状况。

关键词：发动机转动惯量物理参数识别隔振试验

发动机磁流变隔振系统的非线性参数矩阵最优控制与仿真(英文)

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机床与液压 2013年第18期41卷 98-103页

作者：陈世嵬李锐重庆科技学院数理学院重庆401331 重庆邮电大学重庆400065

由基于磁流变技术设计而成的磁流变悬置是一种新型的发动机隔振主动控制装置。由于发动机工况复杂多变,使得发动机不平衡力激励具有宽频的特点。因此,在对发动机进行隔振控制时,需要考虑悬置刚度随发动机转速的非线性变化,这使得状态方... 详细信息

由基于磁流变技术设计而成的磁流变悬置是一种新型的发动机隔振主动控制装置。由于发动机工况复杂多变,使得发动机不平衡力激励具有宽频的特点。因此,在对发动机进行隔振控制时,需要考虑悬置刚度随发动机转速的非线性变化,这使得状态方程中的参数矩阵具有时变特性,使得传统的最优控制方法失效。为此,选取具有代表性的4缸4冲程发动机作为研究对象,提出了利用系统状态变量以及发动机转速作为反馈的改进瞬时最优控制方法,并利用数值仿真模拟控制过程。结果表明:考虑刚度随发动机转速非线性变化的改进方法相比不考虑刚度变化的传统最优控制方法在发动机各种运行工况下都取得了更好的隔振效果。

关键词：磁流变隔振发动机最优控制

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磁流变支座剪切刚度与热损功耗的能效分析

仪器仪表学报 2019年第4期40卷 145-152页

作者：李锐陈思聪陈翔朱洪浪陈世嵬重庆邮电大学重庆400065 重庆科技学院重庆401331

研究不同材料配比下的热损功耗和可调刚度的复杂关系,对提升叠层型磁流变支座(MRB)的隔减振性能具有重要意义。基于力磁耦合理论,构造分析支座的宏微观力磁耦合模型,进而计算支座磁场分布和水平剪切刚度,并考虑热损功耗的影响,得出支座... 详细信息

研究不同材料配比下的热损功耗和可调刚度的复杂关系,对提升叠层型磁流变支座(MRB)的隔减振性能具有重要意义。基于力磁耦合理论,构造分析支座的宏微观力磁耦合模型,进而计算支座磁场分布和水平剪切刚度,并考虑热损功耗的影响,得出支座刚度变化与磁流变橡胶(MRR)颗粒体积比的关系。通过MTS测试机对支座进行剪切测试,所得实验数据与理论计算的结果进行对比分析。结果表明,该支座最大可承受的热损功耗限制在38.7 W时,支座剪切刚度变化为最大且可达42.8%,其最优颗粒体积比为12%,且最优颗粒体积比随热损功耗的变化而发生偏移。该宏微观模型寻找到支座热损功耗与剪切刚度变化率的一种平衡规律,为磁流变橡胶支座进行结构和性能的优化设计提供了新思路。

关键词：磁流变支座宏微观分析热损功耗可变刚度测试

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磁流变发动机悬置的参数化建模与辨识

机械工程学报 2016年第8期52卷 29-35页

作者：陈世嵬杜鹏飞李锐王小荣重庆科技学院数理学院重庆401331 重庆邮电大学自动化学院重庆400065

研究频变、磁变效应下的磁流变悬置的力学模型建立问题。以某磁流变悬置为例,根据Bingham模型,将悬置恢复力分为库仑阻尼力、弹性恢复力,黏性阻尼力三部分;通过分析各部分力与频率、磁场的相关性分析,提出一种改进的多项式Bingham参数... 详细信息

研究频变、磁变效应下的磁流变悬置的力学模型建立问题。以某磁流变悬置为例,根据Bingham模型,将悬置恢复力分为库仑阻尼力、弹性恢复力,黏性阻尼力三部分;通过分析各部分力与频率、磁场的相关性分析,提出一种改进的多项式Bingham参数化模型。该模型以外部电流、外载频率为变量,通过推导外部位移激励的能量耗散、储存关系,提出该多项式模型中九个待识别参数的辨识方法。设计了试验方案,并通过真实试验测试各种工况下该挤压式磁流变悬置的恢复力-位移关系,根据所提方法,得到在不同工况下的磁流变悬置的恢复力随电流、外载频率变化的关系。对比试验结果表明,该参数化模型在动刚度、滞后角以及滞回曲线上能良好地反映悬置的宽频段动力学特性。

关键词：磁流变悬置参数化建模动特性试验发动机减振

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小尺度磁敏弹性体支座的结构设计及性能分析

仪器仪表学报 2016年第10期37卷 2399-2406页

作者：李锐牟文俊陈世嵬孙天宇王晓杰重庆邮电大学汽车电子与嵌入式系统工程研究中心重庆400065 重庆科技学院数理学院重庆401331 中国科学院合肥物质科学研究院先进制造技术研究所常州213164

传统被动支座受自身材料和结构性能限制,无法通过调节结构参数来抵抗大冲击振动力的破坏,其抗冲与耗能能力有限。将模量、阻尼损耗因子可调的磁敏弹性体引入到支座结构设计中,从抗冲防振的力学性能需求出发,兼顾考虑其机械和磁学性能,... 详细信息

传统被动支座受自身材料和结构性能限制,无法通过调节结构参数来抵抗大冲击振动力的破坏,其抗冲与耗能能力有限。将模量、阻尼损耗因子可调的磁敏弹性体引入到支座结构设计中,从抗冲防振的力学性能需求出发,兼顾考虑其机械和磁学性能,基于相似理论提出了剪切模式下的小尺度磁敏弹性体支座结构设计方法,利用Maxwell有限元软件对其磁路进行仿真优化,根据理论公式计算了刚度,并加工出小尺度支座样机,通过MTS测试机对其性能进行测试。结果表明,在外加可控激励电流条件下,磁敏弹性体支座的最大横向刚度和最大横向阻尼分别增加了43.9%、77.5%,理论刚度值与试验刚度值吻合较好,可望按该方法设计出支座来提高结构系统的抗冲隔振和耗能能力。

关键词：磁敏弹性体支座相似理论仿真优化试验

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基于相似理论的三跨桥梁磁流变隔振

吉林大学学报（工学版） 2018年第3期48卷 787-795页

作者：李锐张路阳刘琳武粤元陈世嵬重庆邮电大学汽车电子与嵌入式系统工程研究中心重庆400065 重庆科技学院数理学院重庆401331

采用无量纲相似分析法,计算出基于磁流变支座的三跨桥梁与小尺度试验台架的动力学关系,并以该关系为基础来指导试验台架模型的设计。运用Matlab分别对两系统进行动力学理论计算,仿真与试验结果表明:桥梁原型与模拟模型的加速度、位移等... 详细信息

采用无量纲相似分析法,计算出基于磁流变支座的三跨桥梁与小尺度试验台架的动力学关系,并以该关系为基础来指导试验台架模型的设计。运用Matlab分别对两系统进行动力学理论计算,仿真与试验结果表明:桥梁原型与模拟模型的加速度、位移等具有较好的相似性。进一步根据模型参数,搭建小尺度试验台架,试验结果与理论值基本吻合,桥面振动加速度峰值最大减小42%,位移峰值最大减小36%。表明采用相似理论进行模型试验研究能够揭示出桥梁可控隔振原型的主要隔振性能。

关键词：机械设计桥梁无量纲分析磁流变支座隔振

金属/陶瓷功能梯度材料(FGM)板的安定区域分析

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西北大学学报（自然科学版） 2017年第4期47卷 487-491页

作者：郑恒伟陈小亮陈世嵬重庆科技学院力学系重庆401331 重庆材料研究院重庆400707 清华大学航天航空学院北京100084

安定性对受到热机械载荷作用下的金属/陶瓷功能梯度材料板的设计与分析非常重要。对受到常机械载荷和循环温度作用下的由弹塑性金属材料和陶瓷相材料构成的功能梯度材料(FGM)板进行安定性分析,其中板的材料热物参数空间变化采用指数函... 详细信息

安定性对受到热机械载荷作用下的金属/陶瓷功能梯度材料板的设计与分析非常重要。对受到常机械载荷和循环温度作用下的由弹塑性金属材料和陶瓷相材料构成的功能梯度材料(FGM)板进行安定性分析,其中板的材料热物参数空间变化采用指数函数模型描述。首先给出温度变化在FGM板厚度方向的分布函数,根据平面应力状态,分别给出机械应力和热应力纯弹性解,然后基于静力安定定理推导出了安定分析理论模型,并对具体的FGM板进行了安定性分析。结果表明相同组分材料且各组分材料总体积含量相同条件下的复合材料,组分材料沿板厚度方向连续梯度变化可提高板的安定性。

关键词：热机械载荷安定性分析金属/陶瓷功能梯度材料板