一、新型电流变液研制成功（论文文献综述）
张富豪[1]（2021）在《多层式磁流变力矩伺服装置输出特性研究》文中认为随着社会经济的不断发展,功能材料在工程领域中的广泛应用逐渐引起国内外科学研究者的关注。磁流变液（Magnetorheological Fluid）作为现如今最具有开发潜力之一的新功能材料,凭借其独特的流变效应以及流变性能稳定的特点,已经成功地应用于工业、汽车、军事和医疗等众多领域。本文在圆盘式磁流变力矩伺服装置的基础上对其结构进行改进,设计了一种多层式磁流变力矩伺服装置,实现了在输入电流相同时输出力矩范围的更大变化,解决了当前磁流变力矩伺服装置在研抛过程中存在输出力矩不足的问题。本文主要研究内容如下:（1）概述了磁流变液的组成,分析了磁流变液的工作原理,利用奥地利安东帕综合流变仪MCR-302对三种型号的磁流变液（MRF-250、MRF-350、MRF-450）进行了研究,测试了其流变特性、剪切应力、（饱和）屈服应力及沉降稳定性等性能,根据测试结果选择了一款合适的磁流变液作为本文后续研究的材料,并对影响磁流变液力学性能的因素做出研究。（2）对多层式磁流变力矩伺服装置进行了结构设计,推导出多层式磁流变力矩伺服装置输出转矩公式。根据霍普金森定律和磁路欧姆定律设计出工作区域磁路走向,进行了材料的选取,并完成了整体结构参数的确定。（3）利用ANSYS完成对多层式磁流变力矩伺服装置磁路磁场的仿真建模,通过对磁场磁力线、磁通密度以及磁感应强度的分析,验证了磁路设计和选材的合理性,对比圆盘式磁流变力矩伺服装置,得出多层式磁流变力矩伺服装置的特点。（4）通过正交实验研究了各个影响因素对输出转矩的影响规律,用SIMULINK建立了励磁电流与磁感应强度模型、磁感应强度与剪切应力模型,分析了励磁电流、磁流变液的工作间隙对输出转矩大小的影响,并用MATLAB软件拟合出励磁电流和输出转矩的四次方程式,为多层式磁流变力矩伺服装置的应用奠定了基础。
陈志君[2]（2021）在《电磁复合流变抛光液的制备及其性能研究》文中指出随着光电子技术的不断发展、创新与融合,对以集成电路、光伏和平板显示制造为核心代表的光电晶体基片制造加工精度提出了越来越高的要求,不断挑战精密加工的极限。只有不断实现更低损伤、更光滑表面的高效低成本加工,才能满足当今信息技术产业高速发展的要求。因此,需要不断地探索新的高效超精密平坦化加工技术。基于电场和磁场效应的电流变抛光和磁流变抛光是分别通过电流变液和磁流变液在外加电场和磁场作用下流变粒子定向排序形成具有粘弹性的抛光工具进而对工件表面进行材料去除的加工方法。即便使用高硬度的金刚石磨料也能够获得表面质量很高的工件抛光表面形貌,既保证加工时具有较高去除效率,同时也不因使用硬磨料而造成亚表面损伤。因而能够高效去除上一道加工工序所造成亚表面损伤层,进而实现光电晶体基片的近零亚表面损伤,是解决光电晶体基片超光滑平坦化的有效加工工艺方法。本文基于电磁复合流变抛光技术,研究新型电磁双相复合粒子的制备方法,优化电磁复合流变抛光液的组分并建立电、磁流变性能与电磁复合流变抛光去除率间的材料去除模型,具体研究内容及结果如下:首先,基于电流变效应与磁流变效应的产生原理,选择合适的介电材料与磁性材料,根据电流变材料和磁流变材料的物理、化学特性,采用合适的化学合成方法组合在一起,成功制备出多种内核具有磁流变效应而外壳具有电流变效应的电磁双相复合粒子:不同外壳厚度的二氧化硅型复合粒子、以微薄二氧化硅壳层为衬底的不同晶型二氧化钛型复合粒子以及以微薄二氧化硅壳层为绝缘层的不同粒径金刚石微粉型复合粒子,并通过拉曼、SEM、EDS、XRD、激光粒度仪等手段对其进行表征,验证了外壳层的成功包覆、粒度变化以及晶型转变等。其次,将电磁双相复合粒子配制成电磁复合流变液,并采用配有电流变模块和磁流变模块的MCR302对其电、磁流变性能进行检测。结果表明,自主制备的电磁复合流变液均具有良好的电、磁流变性能,其中二氧化硅型与二氧化钛型由于壳层的影响,磁流变性能较单纯的羰基铁粉型磁流变液有所减弱,但具有比普通四氧化三铁型电磁复合流变液更优异的电流变性能。而金刚石微粉型由于表面呈麻点状分布的不规则金刚石微粉,增强了粒子间摩擦力,大大提高了电、磁流变剪切应力,弥补了因为壳层导致的电、磁剪切应力减弱。二氧化硅型、二氧化钛型和金刚石微粉型在励磁电流为3A时,磁剪切应力分别为3735 Pa、3657 Pa和4104 Pa;在电压为2500 V时,电剪切应力分别为73 Pa、119 Pa和276 Pa。最后,在电磁复合抛光装置上对熔融石英玻璃分别在单一电场、单一磁场、电磁复合场下进行抛光,结果表明:在单一电场下,抛光效率远低于单一磁场以及电磁复合场下的抛光效率;在单一磁场作用下虽然能获得较高的去除率,但在梯度磁场的影响下,加工轮廓出现典型的W型轮廓,轮廓高度差较大;在电磁复合场作用下,材料去除率最小的圆心位置与材料去除最大的最低处之间的高度差更小,可以获得表面更均匀平坦化的加工表面。相比于磁流变抛光,电磁复合流变抛光后,表面轮廓高度差最高可从8μm降至2.5μm,改善了68.75%。
李楠楠[3]（2021）在《介电流变弹性体的制备及其电致变形-电致变模量性能》文中认为软体机器人具有良好的形态适应性,已成为涉及材料、机械、力学等多学科交叉的前沿领域。软体变形材料是软体机器人开发的材料基础,然而受一般软材料固有低模量属性的限制,目前的软体机器人普遍存在难以维稳、负载能力差等缺点。现有的解决方案是采用气动驱动器来赋予软体机器人以变刚度功能,但存在系统复杂、响应慢等问题。若能直接通过电场调控软体材料的弹性模量,开发出电驱动的变形-变刚度一体化智能材料,则有望解决制约软体机器人发展的瓶颈问题。介电弹性体（Dielectric Elastomers,DE）是典型的电致变形材料,被广泛应用于软体机器人领域;而另一种电致智能材料—电流变弹性体（Electrorheological elastomers,ERE）因其独特的电致变模量等特性被应用于变刚度减振装置的开发中。本文将电流变弹性体与介电弹性体有机结合,构建一种兼具电致变形与电致变模量双功能的介电流变弹性体复合材料（Dielectric Electrorheological Elastomer,DERE）,为新型刚度可控型软体机器人的开发奠定材料基础。首先,以尿素改性Ti O2颗粒为填充相制备电流变弹性体,并对其电致粘弹性、电致变形效应进行研究。电致粘弹性测试结果表明,在0～3k V/mm的外加电场下,电流变弹性体储能模量随电场强度增大而增大,在3k V/mm的电场强度下时相对电流变效应达到12%。电致变形测试结果表明,电流变弹性体具有显着的电致变形能力,在电场强度为3k V/mm时,电流变弹性体的形变量比纯硅橡胶的形变量提高2.8倍。构建基于电流变弹性体的悬臂梁结构,在不同外加电场下测试其刚度的变化,结果表明电流变弹性体悬臂梁结构的刚度随场强的增加而增加。继而,将电流变弹性体与商用介电弹性体VHB4910层叠复合、并涂覆柔性电极,制备介电流变弹性体（DERE）。对DERE与VHB4910的电致变形行为和电致粘弹性、循环使用稳定性、蠕变回复等进行测试。实验结果表明,DERE的电致变形效应较VHB4910提升了20倍,且具有显着的电流变效应:在3k V/mm电场下,其剪切储能模量较零场下增长了11%;蠕变回复测试结果表明,在相同应力下DERE产生的蠕变应变更小,撤去应力后DERE的残余应变更小;多次定伸循环后的拉伸测试结果表明,DERE多次加载后的力学性能较单层VHB4910更为稳定。最后,设计并制作基于DERE的软体驱动器,测试结果表明,该驱动器具有显着的电控变形能力。
孙纬键[4]（2021）在《氧化钛基纳米复合颗粒的制备及其电流变性能研究》文中研究指明电流变液（Electrorheological fluid,ER Fluid）是一种由绝缘液体和分散相颗粒组成的新兴智能材料,作为一类两相流体,它具有独特的ER效应。当有电场作用于ER悬浮液时,分布混乱的分散相固体微粒可以发生瞬时极化,使得颗粒相互吸引形成整齐的链状结构,并且这个过程是可逆的。因为它可以准确的通过电场的变化来影响屈服强度变化,从而达到工业生产所需要的状态,所以它在我国航空飞行、机械工业、制动设备等领域具有十分理想的发展前景。近几年来,越来越多类型的材料被应用于电流变领域,比如金属氧化物、导电聚合物和无机半导体等,由于TiO2具有介电常数高、制备简单、成本低廉等优点,因此目前对它的研究较多。但TiO2的ER效应较差:屈服应力低、易沉降、性能受温度影响较大。所以本文以TiO2为基底,改变TiO2形貌或复合其他材料来设计并制备电流变液从而提高其ER性能。以下为主要实验内容和结果:（1）空心结构在增大颗粒比表面积的同时降低了密度,可以在一定程度上增强其电流变性能。以乙醇和丙酮的混合溶液为溶剂,利用一步无模板溶剂热法合成了蛋壳状TiO2空心结构,通过改变反应时间这一变量并结合SEM和TEM等表征方法探究了蛋壳状TiO2空心球的形成机理。最后,将蛋壳状TiO2空心球与硅油充分混合后得到的电流变液在电场作用下表现出很强的电流变效应。（2）双层空心结构既结合了核壳结构较强的极化能力,又包含了空心结构的优越性。在蛋壳状TiO2空心球的基础上,使用乙醇和去离子水的混合溶液作为溶剂,利用St（?）ber水解法对蛋壳状TiO2空心球进行氧化硅包覆,实现双层空心的结构。通过电流变测试表明氧化硅的加入使得漏电流密度大大降低,ER效率大幅度提高。（3）小尺寸的硅钛分子筛TS-1与高介电常数的氧化钛的结合,既利用了TS-1独特的形貌又增强了其ER性能。首先利用水热法制得的纳米级硅钛分子筛（TS-1）为模板,以乙醇和去离子水的混合溶液为溶剂,通过不断调整钛酸四丁酯（TBT）的添加量来改变氧化钛包覆层的厚度,最终得到包覆层厚度适宜的核壳结构TS-1/氧化钛纳米复合颗粒。将TS-1@TiO2核壳结构纳米复合颗粒分散在硅油中,混合后形成质量比为10%的电流变液,并对它进行ER性能测试,发现电场作用使ER悬浮液表现出较强的电流变性能。介电性能测试证明了介电性能的提升促使电流变性能增强。（4）棒状C3N4与TiO2纳米颗粒的结合,增强了复合颗粒的各向异性,同时提高了其介电常数。尿素与三聚氰胺在去离子水作为溶剂的情况下,利用溶剂热法成功制备出柱状C3N4,然后利用溶胶凝胶法将TiO2负载在柱状C3N4。使用硅油与所制备的样品按照重量比10%进行混合,得到ER悬浮液。通过测试发现,相比于未负载TiO2的C3N4,TiO2的加入使得ER悬浮液的介电常数提高,由于介电性能的改善从而导致电流变性能增强。
张建建[5]（2020）在《磁流变阻尼器半主动悬架控制》文中提出随着汽车工业技术的快速发展,汽车的行驶速度也得到了不断地提高,关乎汽车行驶安全的操纵稳定性和平顺性日益受到人们的关注。相关研究表明,路面作为一种很常见的干扰,对汽车操纵稳定性和平顺性具有严重的影响。悬架是汽车底盘的重要组成部分,无论是在驾驶安全性还是舒适性方面发挥着至关重要的作用,尤其是作为新型阻尼器的磁流变阻尼器更是有着较高的研究意义和使用价值。本文对磁流变半主动悬架系统的研究旨在磁流变阻尼器控制和半主动悬架控制方法上,以此来提高汽车半主动悬架的性能。磁流变阻尼器（Magneto-rheological damper,MRD）作为半主动悬架的执行机构,分析了解MRD的工作原理和力学特性进行,是对MRD控制问题深入研究的基础。由于MRD结构复杂和磁流变液特性导致MRD力学特性复杂,主要表现为迟滞性和非线性。首先建立磁流变阻尼器滞洄模型,然后利用MRD外特性测试试验数据,采用粒子群算法对模型参数进行辨识。然后分析参数值与电流变化的关系,对参数值进行处理,最终确定了阻尼力与电流模型,并利用实验数据验证了模型的准确性。在进行控制器设计时,本文将MRD逆模型作为前馈控制器,采用前馈结合PID反馈的控制方法设计MRD控制器,达到对MRD精准控制的目的。分析半主动悬架的物理特性并建立了1/4车半主动悬架运动学方程为后面控制方法的研究奠定基础。对半主动悬架的固有特性进行分析和悬架指标的选取,并在MATLAB/simulink仿真软件分别建立1/4车半主动悬架模型和不同路况模型,为接下的仿真实验研究提供了一个良好的环境。考虑到悬架行程受限、MRD输出饱和、轮胎的接地性和路面干扰,本文提出一种基于约束H∞输出反馈控制方法,首先梳理约束H∞输出反馈控制理论,然后设计半主动悬架约束H∞输出反馈控制器,并利用线性矩阵不等式求解出控制器传函。最后通过已设计的MRD控制器和约束H∞输出反馈控制器完成整个半主动悬架控制的设计,并在仿真实验中验证了约束H∞输出反馈控制在抑制路面扰动方面具有明显优势,提高了汽车的稳定性和舒适性。在基建中有一种调谐质量阻尼器（Tuned Mass Damper,TMD）常被作为吸能装置,若将其利用可大大减低半主动悬架的振动。考虑到TMD不适于安装在悬架上,本文利用TMD设计成半主动悬架的参考模型,采用模型参考自适应控制（Model reference adaptive control,MRAC）方法使半主动悬架具有与基于TMD参考悬架相近的性能,首先根据悬架不变点理论确定参考悬架中TMD装置的参数值,使参考悬架具有良好的性能,然后采用基于状态变量的Lyapunov-MRAC系统结构设计自适应控制器。这样基于TMD的模型参考自适应控制方法可求解出磁流变半主动悬架所需的阻尼力,仍通过MRD控制器,从而达到半主动悬架最佳的减振效果。在simulink仿真环境中进行实验仿真,实验验证了基于TMD模型参考自适应控制方法的有效性。
金天贺[6]（2020）在《基于磁流变技术的高速列车半主动悬挂系统研究》文中研究说明针对高速列车运行速度提高后车辆振动加剧、轮轨磨耗后车辆易发生蛇行失稳、提速过程中车体横向共振等问题,开展基于磁流变（Magneto-rheological,MR）技术的高速列车半主动悬挂系统研究,旨在提高车辆的乘坐舒适性,从悬挂系统角度保证列车的行驶安全性和运行稳定性。磁流变液（Magneto-rheological fluid,MRF）是一种新型智能材料,基于MR技术设计新型半主动减振器结构,可以为高速列车装备具有可控参数性能的半主动悬挂系统,并达到与主动悬挂系统同等的减振效果,且具有结构简单、能耗小、响应快和安全性高等优点。但基于MR技术的高速列车半主动悬挂系统还存在很多亟待解决的科学问题,针对高速列车运行过程中遇到的失稳风险高、平稳性低等工程实际问题也存在很大的研究空白,一些理论和实际应用问题仍需要进一步解决。基于此,本文以降低高速列车振动、提高车辆运行稳定性为研究目的,采用理论分析、仿真计算和试验研究相结合的方法,研究了可控刚度或阻尼MR减振器设计、半主动悬挂系统与控制策略设计、试验测试与评估等内容。具体研究工作包括以下几个方面:1、高速列车可变刚度（Variable stiffness,VS）悬挂系统适应性研究。随着列车运行速度的提高,轨道激励频率逐渐增大,在某一运行速度时轨道激励频率等于车辆横向固有振动频率,导致车体发生横向共振现象,极大地威胁列车的运行安全性、降低车辆的乘坐舒适性。由于主要研究列车的横向动力学性能,为了更好地展现车体横向共振这一现象,故根据某型轨道列车参数、利用数值计算软件Matlab/Simulink有针对性地建立了包含VS-MR二系横向减振器的轨道车辆17自由度横向动力学经典模型,设计了避免车体横向共振的on-off开关控制策略,在车体发生横向共振时切换二系悬挂系统的横向刚度值,通过改变刚度来改变车体横向固有振动频率,从而实现避免车体横向共振的目的。结果表明采用VS二系横向悬挂系统可有效避免列车车体横向共振、大幅降低车辆横向振动传递率和车体振动加速度,与被动悬挂系统相比,车体的横向加速度、摇头加速度和侧滚加速度均方根（Root mean square,RMS）值分别降低40.41%、17.5%和42.75%。2、高速列车可变阻尼（Variable damping,VD）悬挂系统适应性研究。列车在高速运行的过程中,车辆振动幅值大幅增加、安全性和乘坐舒适性降低,且由于我国高速铁路线路具有曲线线路多变、线路跨距大等特点,列车在运行过程中也会遇到平稳性和稳定性降低的问题,基于此,开展了VD二系悬挂系统研究。为更加真实地模拟轨道车辆的运用状态,利用多体动力学软件Simpack建立了高速车辆46自由度动力学模型,并充分考虑车辆系统的多种非线性因素和实测轨道激励。仿真计算结果表明高速列车采用VD抗蛇行减振器和VD二系横向减振器来控制抗蛇行阻尼和二系横向阻尼参数的变化,使它们达到优良的组合阻尼参数,可明显提高车辆动力学性能,使得车体横向加速度、平稳性指标、脱轨系数、轮轨横向力和磨耗功率最值相对于标准阻尼参数分别降低16.4%、14.0%、17.2%、3.9%和85.4%,非线性临界速度达640 km/h。采用VD抗蛇行减振器,可使高速列车更好地适用于不同运用工况,使车辆始终保持较好的运行性能,明显提高车辆乘坐舒适性并保障运行安全性,车体摇头加速度、转向架横摆和摇头位移分别降低40.2%、29.0%和51.3%。针对在直线工况中随着车速增加应适当提高抗蛇行阻尼,而随着通过曲线半径减小应适当降低抗蛇行阻尼这一相互矛盾的问题,通过监控车辆动力学参数判断车辆运行工况,采用VD-MR抗蛇行减振器,并根据不同运行工况控制相应的阻尼力,可为解决该矛盾寻找新途径。3、高速列车可变刚度可变阻尼（Variable stiffness variable damping,VSVD）悬挂系统适应性研究。不同轮轨接触状态时车辆的动力学性能不同,抗蛇行减振器主要影响车辆的横向动力学性能和蛇行运动稳定性。普通油压减振器由于油压液泄漏、橡胶节点老化等因素会导致抗蛇行刚度和阻尼参数发生变化,且随着列车运行速度的大幅提高（尤其超过300 km/h后）,外部激扰频率会增加并接近或超过车辆/轨道系统固有频率,从而导致轮轨相互作用增强、列车整体或局部共振以及构架失稳等。因此,开展了VSVD抗蛇行减振器对轮轨磨耗的适应性研究,建立了基于MR技术的VSVD抗蛇行减振器动力学数学模型,通过动力学软件Simpack和Matlab/Simulink联合仿真,设计了可避免轮轨磨耗接触状态不良时构架蛇行失稳的模糊控制算法。结果表明通过控制抗蛇行减振器的刚度和阻尼参数可大幅改善磨耗轮轨接触不良时的车辆运行性能,保证构架不发生蛇行失稳,与安装被动悬挂系统的车辆相比,车体横向加速度和摇头加速度分别降低22.4%和25.5%,构架横向加速度和摇头加速度分别降低16.0%和65.6%,脱轨系数、轮轨横向力和轮对横向位移分别降低53.9%、40.8%和20.6%。4、高速列车可变刚度（VS）悬挂系统有效性试验研究。为验证高速列车安装可控刚度二系横向悬挂系统的有效性,首先,设计加工了一个1/8比例轨道车辆模型、设计加工了两个VS-MR减振器;然后设计了一个可用于该车辆模型的VS半主动悬挂系统并搭建了车辆振动测试平台;随后,基于on-off开关和短时傅里叶变换（Short-time Fourier transform,STFT）算法设计了避免车体横向共振的控制策略;最后,进行了试验研究和评估。试验结果表明,所设计的VS-MR减振器具有优良的刚度可控性,当线圈电流从0增加到0.8 A时,等效刚度系数增大了3.7倍,突破了一般MR减振器仅阻尼参数可控的瓶颈;所设计的VS半主动悬挂系统及其控制算法可有效避免车体横向共振,与被动悬挂系统相比,振动传递率大幅降低,尤其是在共振频率附近,在谐波激励和随机激励下的车体横向加速度RMS值降低幅度均超过了22%。5、高速列车多功能可变刚度可变阻尼（VSVD）半主动悬挂系统设计与试验评估。首先设计了VS-磁流变弹性体（Magneto-rheological elastomer,MRE）隔振器和VD-MR阻尼器;然后设计制造了一个高速列车VSVD半主动悬挂系统,该悬挂系统包括四个VS-MRE隔振器和两个VD-MR阻尼器;随后设计了多功能VSVD半主动悬挂系统的控制算法,包括基于on-off开关及STFT算法的VS控制器和基于天棚阻尼（Sky-hook）的VD控制器。试验测试结果表明,所设计的多功能VSVD半主动悬挂系统不仅可有效避免车体横向共振,而且可大幅降低车体横向振动加速度;在谐波振动激励作用时,与被动（开关关闭）悬挂相比,被动（开关打开）悬挂、VS悬挂、VD悬挂和多功能VSVD半主动悬挂的车体加速度RMS值分别降低了54.7%、41.6%、56.7%和68.8%;在较宽的振动频率范围内,多功能VSVD悬挂具有最佳的振动衰减能力和最小的振动传递率,可有效避免车体横向共振;在随机激励作用时,与被动（开关关闭）悬挂系统相比,VS悬挂、VD悬挂和多功能VSVD悬挂系统的车体加速度RMS值分别降低了31.3%、44.2%和55.7%。多功能VSVD半主动悬挂系统表现出了最佳的减振性能,且具备应用于实际高速列车悬挂系统的可拓展性以及较高的故障失效安全可靠性。
万快弟[7]（2020）在《CDC减振器阻尼特性研究》文中指出CDC（Continous Damping Control）减振器是一种阻尼无级调节减振器,其主要优点是可根据不同的路况、驾驶行为、负载等情况连续地调节阻尼力,解决了不能同时满足驾驶平顺性与安全性的矛盾,它是无级阀控式减振器的典型代表,对其关键技术开展研究,对我国半主动减振器的发展具有一定的指导意义。本文针对CDC减振器阻尼特性进行研究,主要研究内容及成果如下:（1）以电磁理论为基础,建立了CDC减振器先导阀电磁场物理模型,仿真分析各个结构参数对电磁力的影响规律,得出对电磁力影响较大的先导阀结构参数,利用正交试验法针对所选取的三个先导阀结构参数进行协同优化,确定优化参数组合方案,最后利用所得到的的参数重新建立模型仿真获得电磁力与输入电流的关系。结果表明:当D2=12.6mm、δ4=0.25mm、L2=4mm时电磁铁具有较优的恒力特性。电磁力与输入电流呈正比关系,电磁力约为输入电流的21.5倍。（2）以流体力学和弹性力学知识为基础,分别推导CDC阀和CDC减振器内部节流口的节流特性模型,综合以上所有节流特性数学模型,推导CDC减振器的整体阻尼力模型,仿真得出不同工况下示功特性和速度特性,结果表明:当活塞杆运动速度幅值V=0.262m/s时,示功图出现了明显的拐点,当活塞杆运动速度幅值V=0.131m/s、V=0.052m/s时示功图呈现向上凸起的形状;当输入电流I=0A、I=0.4A、I=0.8A时,阻尼力变化较小,而当输入电流I=1.2A、I=1.6A、I=2A时,阻尼力变化较大。（3）课题组搭建了电液伺服式实验台架,测得不同工况下CDC减振器的示功特性和速度特性,并与仿真结果进行对比研究,结果表明:CDC减振器阻尼力实验值略大于仿真值,活塞杆运动速度幅值为0.052m/s时仿真数据与实验数据偏差最大,约为23.78%,其余工况下的仿真与实验相对误差均不超过20%。
马永品[8]（2020）在《快速响应磁流变减振器设计及试验研究》文中指出磁流变减振器作为一种以磁流变液为工作介质的半主动控制装置具有阻尼可调节、耗能小、结构简单等优点,在车辆减振领域具有广泛的应用,但是目前车辆悬架系统中的磁流变减振器响应时间较长,输出阻尼力范围小,不利于对其控制和减振性能的发挥,导致车轮的抓地力性能较差,减振性受到影响。为了解决上述问题,本论文结合某型号汽车半主动悬架系统研究,通过磁流变减振器设计、有限元仿真、试验等手段,对其阻尼特性、响应时间开展研究,设计出一款输出阻尼力范围大、快速响应的磁流变减振器。本文根据某型号车的实际需求,通过对快速响应磁流变减振器原理分析,确定其结构形式,建立平板模型,得到磁流变减振器输出阻尼力计算公式。开展了磁流变减振器的设计研究。结合磁流变减振器输出阻尼力公式,初步确定主要结构参数,设计出阀模式自导向活塞头结构、活塞头与活塞杆的连接结构;设计出密封导向结构,解决了活塞头和活塞杆的密封导向问题;通过对不同材料性质分析,确定磁流变减振器各部件材料;根据涡流抑制研究及磁路计算,得到抑制涡流具体技术手段,确定磁路参数,并确定磁流变减振器参数。进行了磁流变减振器电磁场仿真分析。通过对不同活塞结构分析,发现双级磁路活塞结构优于单级磁路活塞结构;通过对活塞中不同参数值的仿真分析,得到不同参数值的最优选择范围;结合所选参数值,基于输出阻尼力计算公式,得到磁流变减振器的理论阻尼力,结果表明理论阻尼力范围能够满足实际需要,验证该设计合理性;通过对磁路中不同电导率材料仿真分析,验证低电导率材料有效抑制涡流产生,明显提高了磁路中磁场的响应速度。加工出磁流变减振器各总成组件,将其组装得到磁流变减振器原理样机,进行试验研究。通过外特性试验,研究了不同电流和不同速度情况下的阻尼特性,得到示功特性曲线和速度特性曲线,结果表明自制磁流变减振器实际输出阻尼力范围较大。通过响应时间试验,研究了不同阶跃电流下的动态特性,结果表明磁流变减振器的响应时间与速度呈负相关,响应迅速,相比于商业磁流变减振器的动态特性有大幅提升,实现快速响应的设计要求。
李月静[9]（2020）在《利用纳米颗粒悬浮液减缓超级电容器自放电的研究》文中研究指明基于双电层机制的超级电容器（SC）具有超长的使用寿命和高度的可靠性,已成为周期性能量存储的重要储能器件。然而,由于快速自放电（self-discharge,SDC）过程导致的能量损失是超级电容器仍然面临一大挑战。目前研究表明,超级电容器自放电机理有法拉第电荷转移,扩散控制的法拉第过程,以及泄漏电流等几种。不同电极材料和电解质SC系统可能会遇到不同的SDC机制。本论文提出使用高介电材料钛酸钡（BaTiO3）纳米颗粒作为电流变材料分散在离子液体1-乙基-3甲基-咪唑四氟硼酸盐（EMIMBF4）作为电解液减缓超级电容器自放电。电流变材料是一种新型的功能材料,具有广泛的应用前景。关于电流变材料,大部分电流变液是由固体颗粒分散在非极性液体中制得的悬浮液,电流变液体中的固体颗粒材料称为电流变材料。电流变液体中的固体颗粒材料（电流变材料）一般为有机半导体材料、无机非金属材料和高分子半导体材料。电流变液体的重要组成部分是分散相和分散介质。作为分散相的应该是具有电流变活性的固体颗粒材料（电流变材料）,作为分散介质的应该是绝缘油或其它的非导电型的液体。电流变液在外加电场的作用下,其剪切强度随电场强度的增加而变大,可以实现液固之间快速,连续,可逆的转变,且能耗很低。钛酸钡是一种高介电常数的物质,可以作为电流变液的分散相,在电场作用下,能改变流体的流变性能,使液体粘度增大。基于以上考虑,本论文通过水热法合成钛酸钡纳米颗粒,将其分散在超级电容器电解液中,期望利用其电流变效应减缓吸附在电极表面的带电离子因扩散、电荷再分布造成的超级电容器自放电。碳化海绵无毒、价廉作为本工作中的经济、环境友好的电极材料。实验结果表明,钛酸钡（BaTiO3）纳米颗粒作为电极材料加入电解液,能较好地减缓超级电容器自放电。基于利用粒径11nm的钛酸钡（BaTiO3@Urea）作为电流变材料添加到双电层电容器电解液中,电容器电压从2.0降到1.5 V耗时995s。而基于利用粒径17nm钛酸钡（BaTiO3@Urea）作为电流变材料添加到电解液中,再组装成电容器,电容器电压从2.0降到1.5 V时间1209s。
孙璐婵[10]（2020）在《面向假肢膝关节的微纳米磁流变液阻尼器及其性能研究》文中指出全球每年交通意外、自然灾害频发,这些不可预测的事故造成肢体残疾患者大幅增加而人类对医学、生物学的研究还未能达到使肢体再生的地步,因此,假肢成为了下肢截肢者恢复其正常行走功能的重要工具。磁流变阻尼器因其具有灵活性好、结构简单、稳定并且能在小功率的情况下输出连续可控阻尼力的优点,在具备减振功能的智能假肢膝关节领域具备广阔的应用前景。现有的研究中,磁流变假肢膝关节中的磁流变阻尼器体积较大,较为笨重,步态识别和穿戴者舒适度没有保障,且理论研究还未能很好的实现实际应用化。因此,面向假肢膝关节性能要求的磁流变阻尼器的研究具有重要的理论意义和应用价值。本文通过向传统的磁流变液中添加纳米磁性颗粒研制出了一种性能更好的新型微纳米磁流变液,对其产生可控阻尼效应的机理进行了研究,并通过初步实验,验证了微纳米磁流变液在外加磁场作用下的可控阻尼性能和饱和磁场强度;基于假肢膝关节的实际应用标准和磁流变阻尼器的工作模式,对磁流变阻尼器进行了结构设计和磁路设计,研制了一种面向假肢膝关节的微纳米磁流变液阻尼器。基于设计的阻尼器结构和参数,提出了以微纳米磁流变液阻尼器的体积和功耗作为主要优化目标,利用多目标遗传算法得到了多目标优化后的阻尼器的各部分参数最优解解集,再以阻尼可调系数作为次要优化目标,对解集进行二次优化得到最优解;根据优化后的微纳米磁流变液阻尼器的尺寸参数建立模型,采用ANSYS对不同电流下的阻尼器工作间隙内部磁场进行仿真研究,并验证了阻尼器内部的磁感应线分布的合理性,得到了工作间隙中磁感应强度与电流的变化关系;搭建了微纳米磁流变液阻尼器性能测试平台,对阻尼器在不同电流和不同温度下的阻尼力进行了实验测试和数据分析,得到了阻尼力随电流和温度变化的关系曲线,实验结果表明研制的微纳米阻尼器输出阻尼符合设计要求,并为后续的控制识别提高步态质量奠定了研究基础。
二、新型电流变液研制成功（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型电流变液研制成功（论文提纲范文）
（1）多层式磁流变力矩伺服装置输出特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文课题的来源及意义 |
| 1.2 磁流变液的国内外研究现状 |
| 1.3 磁流变液的主要应用 |
| 1.3.1 磁流变离合器 |
| 1.3.2 磁流变制动器 |
| 1.3.3 磁流变阻尼器 |
| 1.3.4 磁流变抛光技术 |
| 1.3.5 其它应用 |
| 1.4 磁流变力矩伺服装置国内外研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 磁流变液性能研究 |
| 2.1 磁流变液的概述 |
| 2.1.1 基载液 |
| 2.1.2 磁性固体颗粒 |
| 2.1.3 添加剂 |
| 2.2 磁流变液的工作原理 |
| 2.2.1 磁流变液的流变机理与特性 |
| 2.2.2 磁流变液模型分析 |
| 2.3 磁流变液性能参数测试 |
| 2.3.1 流变特性测试 |
| 2.3.2 剪切应力和粘度测试 |
| 2.3.3 (饱和)屈服应力测试 |
| 2.3.4 稳定性测试 |
| 2.3.5 磁流变液的选取 |
| 2.4 磁流变液力学性能影响因素 |
| 2.4.1 电流大小(磁场强度)影响 |
| 2.4.2 体积比影响 |
| 2.4.3 温度影响 |
| 2.4.4 添加剂影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多层式磁流变力矩伺服装置结构设计 |
| 3.1 多层式磁流变力矩伺服装置的理论分析 |
| 3.1.1 多层式磁流变伺服装置的基本理论 |
| 3.1.2 多层式磁流变力矩伺服装置工作原理 |
| 3.2 多层式磁流变力矩伺服装置数学模型的建立 |
| 3.2.1 本构方程 |
| 3.2.2 多层式磁流变力矩伺服装置力学模型 |
| 3.3 多层式磁流变力矩伺服装置磁路设计与材料选择 |
| 3.3.1 多层式磁流变力矩伺服装置磁路的设计 |
| 3.3.2 材料选择 |
| 3.3.3 多层式磁流变力矩伺服装置主要参数设计 |
| 3.4 热力学分析 |
| 3.4.1 产热分析 |
| 3.4.2 散热措施 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多层式磁流变力矩伺服装置磁场特性研究 |
| 4.1 磁场的仿真分析 |
| 4.1.1 磁场有限元分析方法和流程 |
| 4.1.2 仿真模型建立 |
| 4.1.3 定义装置材料属性 |
| 4.1.4 仿真网格划分及边界条件的定义 |
| 4.2 磁场仿真结果分析 |
| 4.2.1 磁力线与磁通密度分析 |
| 4.2.2 磁感应强度分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 多层式磁流变力矩伺服装置表征参数性能分析 |
| 5.1 基于正交实验影响因素分析 |
| 5.1.1 影响因素确定 |
| 5.1.2 影响因素正交实验设计 |
| 5.1.3 正交实验输出转矩分析 |
| 5.2 多层式磁流变力矩伺服装置输出转矩仿真分析 |
| 5.2.1 励磁电流与磁感应强度关系 |
| 5.2.2 磁感应强度与剪切屈服应力关系 |
| 5.2.3 工作电流与输出转矩关系 |
| 5.2.4 工作间隙与输出转矩关系 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（2）电磁复合流变抛光液的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 超精密加工研究现状 |
| 1.2.1 电流变抛光研究现状 |
| 1.2.2 磁流变抛光研究现状 |
| 1.3 电、磁流变材料研究现状 |
| 1.3.1 电流变液研究现状 |
| 1.3.2 磁流变液研究现状 |
| 1.3.3 电磁复合流变液研究现状 |
| 1.4 复合粒子制备方法研究现状 |
| 1.5 本课题的主要研究内容 |
| 1.6 课题来源 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 实验原理、装置及检测方法 |
| 2.1 电磁双相复合粒子制备装置及制备原理 |
| 2.1.1 SiO_2壳层复合粒子的制备原理 |
| 2.1.2 TiO_2壳层复合粒子的制备原理 |
| 2.1.3 金刚石微粉壳层复合粒子的制备 |
| 2.2 电磁复合流变抛光原理及装置 |
| 2.3 表征手段 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 电磁双相复合粒子的制备及表征 |
| 3.1 SiO_2壳层复合粒子的制备 |
| 3.1.1 不同工艺参数下SiO_2壳层的包覆规律 |
| 3.1.2 不同SiO_2壳层厚度的制备及表征 |
| 3.2 TiO_2壳层复合粒子的制备 |
| 3.2.1 不同工艺参数下TiO_2壳层的包覆规律 |
| 3.2.2 二氧化钛型复合粒子的表征 |
| 3.3 金刚石微粉壳层复合粒子的制备 |
| 3.3.1 不同工艺参数下金刚石微粉壳层的包覆规律 |
| 3.3.2 不同粒径的金刚石微粉型复合粒子的制备及检测 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 电磁复合流变抛光液的流变性能检测 |
| 4.1 电磁复合流变抛光液的制备 |
| 4.2 电磁复合流变液粘度的变化规律 |
| 4.2.1 零场粘度对比 |
| 4.2.2 不同基载液下的粘度对比 |
| 4.2.3 同基载液下有无游离磨料对粘度的影响规律 |
| 4.2.4 单一电场和单一磁场下的粘度变化规律 |
| 4.3 电流变性能检测 |
| 4.3.1 不同电压下的电剪切应力变化规律 |
| 4.3.2 线性电压下的电剪切应力变化规律 |
| 4.3.3 不同配比对电剪切应力的影响规律 |
| 4.4 磁流变性能检测 |
| 4.4.1 阶梯励磁电流下的磁剪切应力变化规律 |
| 4.4.2 不同基载液对磁剪切应力的影响规律 |
| 4.4.3 不同组分配比对磁剪切应力的影响规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 电磁复合流变抛光性能及材料去除机理研究 |
| 5.1 电磁复合流变抛光材料去除机理 |
| 5.2 抛光方案设计 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 磨料硬度对加工效果的影响 |
| 5.3.2 电磁双相复合粒子对加工效果的影响 |
| 5.4 电磁复合流变抛光材料去除模型的建立 |
| 5.4.1 参数求解 |
| 5.4.2 去除模型验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
| 致谢 |
（3）介电流变弹性体的制备及其电致变形-电致变模量性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 软体机器人及软体驱动器概述 |
| 1.2 电活性聚合物研究进展 |
| 1.3 介电弹性体材料制备及应用研究现状 |
| 1.3.1 介电弹性体电致变形理论 |
| 1.3.2 介电弹性体材料研究现状 |
| 1.3.3 介电弹性体在软体机器人中的应用研究进展 |
| 1.4 软体机器人变刚度技术研究现状 |
| 1.4.1 气动式变刚度 |
| 1.4.2 热驱动变刚度 |
| 1.4.3 磁驱动变刚度 |
| 1.5 电流变弹性体研究现状 |
| 1.5.1 电流变弹性体简介 |
| 1.5.2 电流变弹性体工作机理 |
| 1.5.3 电流变弹性体性能影响因素及应用 |
| 1.6 本文目的、意义及研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备及测试仪器 |
| 2.3 电流变弹性体及介电流变弹性体的制备 |
| 2.3.1 尿素改性Ti O_2颗粒的制备 |
| 2.3.2 电流变弹性体的制备 |
| 2.3.3 介电流变弹性体的制备 |
| 2.4 材料结构表征方法 |
| 2.4.1 微观结构表征方法 |
| 2.4.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.3 傅里叶红外光谱(FTIR) |
| 2.4.4 拉伸力学性能测试方法 |
| 2.4.5 DERE剥离强度方法 |
| 2.4.6 介电性能分析方法 |
| 2.4.7 电致变形测试方法 |
| 2.4.8 悬臂梁结构刚度测试 |
| 2.4.9 粘弹性及电流变性能测试 |
| 2.4.10 蠕变回复性测试 |
| 3 电流变弹性体电致粘弹性及电致变形效应 |
| 3.1 尿素改性Ti O_2颗粒表征 |
| 3.2 电流变弹性体微观结构 |
| 3.3 电流变弹性体拉伸性能 |
| 3.4 电流变弹性体的介电性能 |
| 3.5 电致变形 |
| 3.6 电流变弹性体的电致粘弹性 |
| 3.6.1 应变振幅对粘弹性的影响 |
| 3.6.2 加载频率对粘弹性的影响 |
| 3.6.3 电致粘弹性 |
| 3.7 电流变弹性体悬臂梁结构的电致变刚度 |
| 3.8 小结 |
| 4 介电流变弹性体的电致变形-变模量性能 |
| 4.1 介电流变弹性体界面结构及剥离强度 |
| 4.2 介电流变弹性体拉伸力学性能 |
| 4.3 介电流变弹性体的介电性能 |
| 4.4 介电流变弹性体的电致变形 |
| 4.5 介电流变弹性体的电致粘弹性 |
| 4.5.1 应变振幅对粘弹性的影响 |
| 4.5.2 加载频率对粘弹性的影响 |
| 4.5.3 电致粘弹性 |
| 4.6 介电流变弹性体的蠕变回复性 |
| 4.7 介电流变弹性体软体驱动器的设计及评价 |
| 4.7.1 软体驱动器设计 |
| 4.7.2 软体驱动器变形功能 |
| 4.8 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）氧化钛基纳米复合颗粒的制备及其电流变性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 电流变液的特性及原理 |
| 1.2 电流变液的发展历程 |
| 1.3 电流变材料的组成 |
| 1.3.1 分散相 |
| 1.3.2 连续相 |
| 1.3.3 添加剂 |
| 1.4 电流变材料的分类 |
| 1.4.1 导电聚合物电流变液 |
| 1.4.2 离子液体类电流变液 |
| 1.4.3 多孔无机物类电流变液 |
| 1.4.4 碳材料类电流变液 |
| 1.5 电流变曲线分析 |
| 1.6 电流变液性能参数 |
| 1.6.1 屈服应力 |
| 1.6.2 剪切粘度 |
| 1.6.3 电流变效率 |
| 1.6.4 开关效应 |
| 1.6.5 驰豫时间 |
| 1.6.6 漏电流密度 |
| 1.6.7 抗沉降性 |
| 1.7 电流变的应用 |
| 1.7.1 传动系统 |
| 1.7.2 减振系统 |
| 1.7.3 液压阀 |
| 1.7.4 光学应用 |
| 1.7.5 声学应用 |
| 1.7.6 抛光 |
| 1.7.7 生物医学 |
| 1.7.8 其他应用 |
| 1.8 氧化钛基电流变液 |
| 1.9 本论文选题意义及研究内容 |
| 第2章 一步无模板溶剂热法制备蛋壳状空心氧化钛及其电流变性能的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品与试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 实验过程 |
| 2.2.4 样品表征与性能测试 |
| 2.2.5 电流变及其介电性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 形貌与结构分析 |
| 2.3.2 电流变分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 TiO_2@SiO_2空心核壳结构纳米复合材料的制备及其电流变性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品与试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 实验过程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌与结构分析 |
| 3.3.2 电流变性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 TS-1/氧化钛核壳纳米复合颗粒的合成及其电流变性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 实验方案及步骤 |
| 4.2.4 TS-1/TiO_2纳米复合颗粒的表征 |
| 4.2.5 TS-1/TiO_2基电流变液的电流变特性及介电性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 TS-1/TiO_2纳米复合颗粒的表面形貌与结构分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 负载氧化钛C_3N_4复合材料的电流变特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验药品 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 实验过程 |
| 5.2.4 C_3N_4@TiO_2形貌组成及晶体结构的表征 |
| 5.2.5 C_3N_4@TiO_2基电流变液ER性能及介电性能的测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 C_3N_4@TiO_2样品的表面形貌与结构分析 |
| 5.3.2 C_3N_4@TiO_2样品的电流变分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间取得的相关科研成果 |
（5）磁流变阻尼器半主动悬架控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 磁流变半主动悬架研究意义 |
| 1.2 磁流变液的基本特性及研究进展 |
| 1.2.1 磁流变液的组成及其流变特性 |
| 1.2.2 磁流变液与电流变液的比较 |
| 1.2.3 磁流变液的研究现状 |
| 1.3 半主动悬架控制系统研究现状 |
| 1.3.1 磁流变阻尼器研究现状 |
| 1.3.2 磁流变阻尼器控制器研究现状 |
| 1.3.3 半主动悬架控制策略研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 MRD的力学建模和控制器设计 |
| 2.1 MRD的工作方式 |
| 2.2 MRD模型研究 |
| 2.3 MRD的力学特性测试实验 |
| 2.4 MRD的滞回模型 |
| 2.4.1 滞回模型建立 |
| 2.4.2 粒子群算法辨识模型参数 |
| 2.4.3 滞回模型的辨识验证 |
| 2.5 MRD控制器设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 磁流变半主动悬架建模 |
| 3.1 半主动悬架系统数学模型 |
| 3.1.1 被动悬架系统模型 |
| 3.1.2 半主动悬架系统模型 |
| 3.2 路面输入模型建立 |
| 3.2.3 随机不平路面输入模型 |
| 3.2.4 凸块路面输入模型 |
| 3.3 悬架的性能指标 |
| 3.4 悬架的固有特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于约束 H_∞输出反馈控制 |
| 4.1 约束H_∞输出反馈控制方法 |
| 4.2 半主动悬架H_∞控制方案 |
| 4.3 约束H_∞反馈控制器设计 |
| 4.4 仿真与分析 |
| 4.4.1 凸包路况实验 |
| 4.4.2 随机路况实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 半主动悬架自适应控制 |
| 5.1 模型参考自适应控制简介 |
| 5.2 基于Lyapunov稳定性的模型参考自适应控制 |
| 5.3 半主动悬架模型参考自适应控制 |
| 5.3.1 基于TMD设计悬架参考模型 |
| 5.3.2 自适应控制器设计 |
| 5.4 仿真结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及研究成果 |
| 致谢 |
（6）基于磁流变技术的高速列车半主动悬挂系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 轨道车辆二系悬挂系统研究现状与发展趋势 |
| 1.2.1 被动悬挂系统 |
| 1.2.2 主动悬挂系统 |
| 1.2.3 半主动悬挂系统 |
| 1.3 基于磁流变技术的半主动悬挂系统研究现状与发展趋势 |
| 1.3.1 磁流变液 |
| 1.3.2 基于磁流变技术的半主动悬挂系统及其应用 |
| 1.4 本文研究目的和主要研究内容 |
| 2 高速列车可变刚度悬挂系统适应性研究 |
| 2.1 高速列车横向动力学模型 |
| 2.1.1 车体动力学方程 |
| 2.1.2 转向架动力学方程 |
| 2.1.3 轮对动力学方程 |
| 2.1.4 高速列车系统状态空间方程 |
| 2.2 轨道随机不平顺激励 |
| 2.2.1 方向不平顺 |
| 2.2.2 水平不平顺 |
| 2.2.3 轨道激励功率谱密度函数 |
| 2.3 高速列车可变刚度悬挂系统设计与仿真计算 |
| 2.3.1 可变刚度悬挂系统设计 |
| 2.3.2 振动传递率仿真计算结果 |
| 2.3.3 车体加速度计算结果 |
| 2.3.4 转向架和轮对加速度计算结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 高速列车悬挂系统刚度与阻尼变化对车辆动力学性能的适应性研究 |
| 3.1 高速列车多体动力学模型 |
| 3.1.1 车辆系统动力学模型 |
| 3.1.2 悬挂系统非线性 |
| 3.1.3 轮轨接触非线性 |
| 3.1.4 轨道不平顺参数 |
| 3.1.5 动力学性能评价指标 |
| 3.1.6 车辆动力学模型验证 |
| 3.2 高速列车可变阻尼二系悬挂系统适应性研究 |
| 3.2.1 可变阻尼抗蛇行减振器适应性分析 |
| 3.2.2 可变阻尼二系横向减振器适应性分析 |
| 3.2.3 可变阻尼抗蛇行减振器和二系横向减振器组合适应性分析 |
| 3.3 高速列车可变阻尼抗蛇行减振器对运行工况的适应性研究 |
| 3.3.1 列车运行速度变化的适应性研究 |
| 3.3.2 列车运行线路恶化的适应性研究 |
| 3.3.3 列车运行曲线变化的适应性研究 |
| 3.3.4 列车运行线路变化的适应性研究 |
| 3.3.5 可变阻尼抗蛇行减振器对运行工况的适应性进一步讨论 |
| 3.4 高速列车可变刚度可变阻尼悬挂对轮轨磨耗的适应性研究 |
| 3.4.1 磁流变阻尼器力学模型 |
| 3.4.2 可变刚度可变阻尼磁流变抗蛇行减振器力学模型 |
| 3.4.3 可变刚度可变阻尼抗蛇行减振器对车辆动力学性能的影响 |
| 3.4.4 可变刚度可变阻尼半主动悬挂系统设计与仿真计算结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 高速列车可变刚度悬挂系统有效性试验研究 |
| 4.1 高速列车可变刚度悬挂系统与振动测试平台的设计与搭建 |
| 4.1.1 可变刚度悬挂系统的结构设计与工作原理 |
| 4.1.2 车辆振动测试平台的设计与工作原理 |
| 4.2 可变刚度磁流变减振器的设计和性能测试 |
| 4.2.1 可变刚度磁流变减振器的结构和工作原理 |
| 4.2.2 可变刚度磁流变减振器的磁场仿真计算 |
| 4.2.3 可变刚度磁流变减振器动态性能测试 |
| 4.3 高速列车可变刚度悬挂系统设计与性能评估 |
| 4.3.1 可变刚度悬挂系统控制策略设计 |
| 4.3.2 高速列车可变刚度悬挂系统的测试结果与评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 高速列车多功能可变刚度可变阻尼半主动悬挂系统设计与试验评估 |
| 5.1 高速列车可变刚度可变阻尼悬挂系统的结构设计和工作原理 |
| 5.2 可变刚度磁流变弹性体隔振器的设计和性能测试 |
| 5.2.1 可变刚度磁流变弹性体隔振器的结构和工作原理 |
| 5.2.2 可变刚度磁流变弹性体隔振器的磁场仿真与性能计算 |
| 5.2.3 可变刚度磁流变弹性体隔振器的加工与性能测试 |
| 5.3 可变阻尼磁流变阻尼器的设计和性能测试 |
| 5.3.1 可变阻尼磁流变阻尼器的结构和工作原理 |
| 5.3.2 可变阻尼磁流变阻尼器的磁场仿真与性能计算 |
| 5.3.3 可变阻尼磁流变阻尼器性能测试 |
| 5.4 高速列车多功能可变刚度可变阻尼悬挂系统的试验测试与分析 |
| 5.4.1 高速列车模型及半主动悬挂系统的振动测试平台 |
| 5.4.2 高速列车可变刚度可变阻尼悬挂系统控制算法的设计 |
| 5.4.3 高速列车可变刚度可变阻尼悬挂系统的试验测试与评估 |
| 5.4.4 高速列车可变刚度可变阻尼悬挂可拓展性和故障安全性讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）CDC减振器阻尼特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 变量注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 可调阻尼减振器概述 |
| 1.2.1 被动可调式减振器 |
| 1.2.2 全主动可调式减振器 |
| 1.2.3 半主动可调式减振器 |
| 1.3 国内外研究现状与分析 |
| 1.3.1 有级阀控式减振器的研究现状 |
| 1.3.2 无级阀控式减振器的研究现状 |
| 1.3.3 存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 CDC减振器结构与工作原理 |
| 2.1 CDC减振器结构组成和工作原理 |
| 2.1.1 CDC减振器结构组成 |
| 2.1.2 CDC减振器工作原理 |
| 2.2 CDC阀结构组成和原理 |
| 2.2.1 CDC阀结构组成 |
| 2.2.2 CDC阀工作原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 先导阀参数协同优化设计 |
| 3.1 先导阀电磁场与电磁力建模 |
| 3.1.1 先导阀电磁场数学模型 |
| 3.1.2 先导阀电磁力数学模型 |
| 3.2 先导阀电磁场仿真分析 |
| 3.2.1 先导阀材料的选用与分析 |
| 3.2.2 仿真的具体步骤 |
| 3.2.3 仿真结果分析 |
| 3.3 电磁力影响因素分析 |
| 3.3.1 隔磁环长度的影响 |
| 3.3.2 径向间隙的影响 |
| 3.3.3 极靴底座槽高的影响 |
| 3.3.4 极靴底座内径的影响 |
| 3.3.5 限位片外径的影响 |
| 3.4 先导阀关键参数协同优化 |
| 3.4.1 设计正交试验表 |
| 3.4.2 确定优化参数方案 |
| 3.5 电磁力与输入电流的关系 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 CDC减振器阻尼特性仿真分析 |
| 4.1 数学模型假设条件 |
| 4.2 CDC阀节流特性模型 |
| 4.2.1 先导阀节流特性模型 |
| 4.2.2 溢流阀节流特性模型 |
| 4.2.3 叠片阀节流特性模型 |
| 4.3 CDC减振器阻尼特性模型 |
| 4.3.1 复原行程模型 |
| 4.3.2 压缩行程模型 |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.4.1 仿真模型搭建 |
| 4.4.2 参数设定 |
| 4.4.3 示功特性仿真 |
| 4.4.4 速度特性仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 CDC减振器阻尼特性实验研究 |
| 5.1 实验台架设计 |
| 5.2 实验台系统 |
| 5.2.1 液压动力源 |
| 5.2.2 实验台主体部分 |
| 5.2.3 数据采集驱动模块 |
| 5.2.4 元件选型 |
| 5.3 CDC减振器阻尼特性实验 |
| 5.3.1 实验目的与步骤 |
| 5.3.2 示功特性实验 |
| 5.3.3 速度特性实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 在校期间发表的学术论文 |
| 在校期间申请的发明专利 |
| 在校期间获奖情况 |
（8）快速响应磁流变减振器设计及试验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 磁流变液研究现状 |
| 1.3 磁流变减振器研究现状 |
| 1.4 磁流变减振器响应时间研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容及意义 |
| 1.5.1 研究目的及意义 |
| 1.5.2 各章节内容安排 |
| 2 磁流变减振器结构选择及力学分析 |
| 2.1 磁流变液 |
| 2.1.1 磁流变液的组成 |
| 2.1.2 磁流变液特性 |
| 2.2 磁流变减振器基本工作模式 |
| 2.3 磁流变减振器结构形式确定 |
| 2.4 磁流变减振器力学分析 |
| 2.4.1 磁流变液的力学性能 |
| 2.4.2 基于平板模型的流体流动分析 |
| 2.4.3 磁流变减振器阻尼力计算公式建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 磁流变减振器设计 |
| 3.1 磁流变减振器结构设计 |
| 3.1.1 磁流变减振器整体结构设计 |
| 3.1.2 磁流变减振器结构参数设计及校核 |
| 3.1.3 磁流变减振器活塞头结构设计 |
| 3.1.4 活塞头与活塞杆连接结构设计 |
| 3.1.5 密封导向结构设计 |
| 3.2 磁流变减振器主要结构材料选择 |
| 3.3 磁流变减振器磁路设计 |
| 3.3.1 磁路设计原理 |
| 3.3.2 磁路中涡流抑制研究 |
| 3.3.3 磁路的计算 |
| 3.3.4 磁路参数的确定 |
| 3.4 磁流变减振器参数确定 |
| 3.5 本章小节 |
| 4 电磁场有限元计算分析 |
| 4.1 磁流变减振器活塞部分有限元模型建立 |
| 4.1.1 磁路几何结构模型建立 |
| 4.1.2 材料选取及其属性的定义 |
| 4.1.3 模型网格划分及模型激励施加与求解 |
| 4.2 不同活塞结构对磁路的影响分析 |
| 4.3 活塞中各参数对磁路的影响分析 |
| 4.3.1 活塞杆半径 |
| 4.3.2 活塞外套厚度 |
| 4.3.3 线圈槽深度 |
| 4.3.4 阻尼通道间隙宽度 |
| 4.4 磁芯不同材料对磁路的影响分析 |
| 4.5 本章小节 |
| 5 磁流变减振器制作及试验研究 |
| 5.1 磁流变减振器加工与制作 |
| 5.1.1 活塞总成的加工制作 |
| 5.1.2 密封导向结构加工制作 |
| 5.1.3 工作缸筒、工装的加工制作 |
| 5.1.4 磁流变液减振器样机 |
| 5.2 磁流变减振器的性能试验 |
| 5.2.1 磁流变减振器外特性介绍 |
| 5.2.2 磁流变减振器响应时间定义 |
| 5.2.3 磁流变减振器性能测试系统 |
| 5.2.4 磁流变减振器外特性试验 |
| 5.2.5 磁流变减振器响应时间试验 |
| 5.3 本章小节 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）利用纳米颗粒悬浮液减缓超级电容器自放电的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.2.1 双电层超级电容器 |
| 1.2.2 赝电容器 |
| 1.2.3 混合型超级电容器 |
| 1.3 超级电容器的电解质 |
| 1.3.1 液态电解质 |
| 1.3.2 水系电解质 |
| 1.3.3 有机电解质 |
| 1.3.4 固态电解质 |
| 1.3.5 氧化还原电解质 |
| 1.4 超级电容器的电极材料 |
| 1.4.1 碳电极 |
| 1.4.2 金属氧化物电极 |
| 1.4.3 导电聚合物电极 |
| 1.4.4 复合电极材料 |
| 1.5 超级电容器自放电 |
| 1.5.1 自放电机理 |
| 1.5.2 自放电分析 |
| 1.5.3 超级电容器自放电的研究进展 |
| 1.6 电流变效应 |
| 1.6.1 电流变材料 |
| 1.6.2 分散介质和添加剂 |
| 1.7 选题依据和主要研究内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 扣式电容器的制备 |
| 2.3.1 电极的制备 |
| 2.3.2 电容器组装 |
| 2.3.3 常用的电极材料表征 |
| 2.3.4 超级电容器电化学表征 |
| 第3章 BaTiO_3纳米颗粒悬浮液作为超级电容器电解液自放电的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 纳米颗粒悬浮液 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 纳米颗粒悬浮液的制备 |
| 3.3 BaTiO_3纳米颗粒悬浮液减缓超级电容器自放电 |
| 3.4 实验部分 |
| 3.4.1 材料合成 |
| 3.4.2 电解液的配制 |
| 3.4.3 电容器的组装 |
| 3.4.4 电极材料表征和电容器电化学测试 |
| 3.5 实验结果讨论 |
| 3.5.1 形貌物相分析 |
| 3.5.2 电化学性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）面向假肢膝关节的微纳米磁流变液阻尼器及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 智能假肢膝关节的研究现状 |
| 1.2.1 假肢膝关节国外研究现状 |
| 1.2.2 假肢膝关节国内研究现状 |
| 1.3 磁流变阻尼器的研究现状 |
| 1.3.1 磁流变液介绍 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.3.3 国内研究现状 |
| 1.4 磁流变阻尼假肢膝关节的研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 微纳米磁流变液阻尼器的设计与理论研究 |
| 2.1 微纳米磁流变液 |
| 2.1.1 磁流变液的基本组成和工作原理 |
| 2.1.2 微纳米磁流变液的研制与法向力特性研究 |
| 2.1.3 微纳米磁流变液的可控阻尼效应及饱和磁感应强度 |
| 2.2 阻尼器的设计理论 |
| 2.2.1 阻尼器结构设计 |
| 2.2.2 阻尼器参数设计理论 |
| 2.2.3 阻尼器磁路设计理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 微纳米磁流变液阻尼器的多目标结构参数优化设计 |
| 3.1 优化理论 |
| 3.1.1 优化设计概述 |
| 3.1.2 Matlab优化工具箱简介 |
| 3.2 影响阻尼器性能的参数分析 |
| 3.2.1 微纳米磁流变液阻尼器的功率 |
| 3.2.2 微纳米磁流变液阻尼器的体积 |
| 3.2.3 微纳米磁流变液阻尼器的阻尼可调系数 |
| 3.3 微纳米磁流变液阻尼器的参数优化 |
| 3.3.1 优化目标与限制条件 |
| 3.3.2 优化流程 |
| 3.4 优化结果分析 |
| 3.4.1 响应面分析 |
| 3.4.2 Pareto解集 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 微纳米磁流变液阻尼器的磁路设计与有限元分析 |
| 4.1 创建物理环境 |
| 4.1.1 磁场及材料的定义 |
| 4.1.2 微纳米磁流变液阻尼器模型的建立与网格的划分 |
| 4.1.3 施加边界条件和电流载荷 |
| 4.2 磁场仿真结果与讨论 |
| 4.2.1 不同电流下的仿真结果与分析 |
| 4.2.2 优化前后的仿真结果对比与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 微纳米磁流变液阻尼器的性能分析与实验研究 |
| 5.1 性能测试的原理与各模块选型 |
| 5.1.1 性能测试的原理 |
| 5.1.2 温度传感器的选型与标定 |
| 5.1.3 温控仪的选型 |
| 5.1.4 测力传感器的选型与标定 |
| 5.1.5 应变放大器的选型 |
| 5.1.6 数据采集卡的选型 |
| 5.1.7 伺服电机的选型 |
| 5.2 测试系统 |
| 5.2.1 测试平台的搭建 |
| 5.2.2 程序的编写调试 |
| 5.2.3 测试步骤 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文 |
| 作者在攻读硕士学位期间所获得的奖励 |
四、新型电流变液研制成功（论文参考文献）
- [1]多层式磁流变力矩伺服装置输出特性研究[D]. 张富豪. 长春工业大学, 2021(08)
- [2]电磁复合流变抛光液的制备及其性能研究[D]. 陈志君. 广东工业大学, 2021
- [3]介电流变弹性体的制备及其电致变形-电致变模量性能[D]. 李楠楠. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]氧化钛基纳米复合颗粒的制备及其电流变性能研究[D]. 孙纬键. 青岛科技大学, 2021(01)
- [5]磁流变阻尼器半主动悬架控制[D]. 张建建. 吉林大学, 2020(08)
- [6]基于磁流变技术的高速列车半主动悬挂系统研究[D]. 金天贺. 北京交通大学, 2020(03)
- [7]CDC减振器阻尼特性研究[D]. 万快弟. 江苏大学, 2020(02)
- [8]快速响应磁流变减振器设计及试验研究[D]. 马永品. 北京交通大学, 2020(03)
- [9]利用纳米颗粒悬浮液减缓超级电容器自放电的研究[D]. 李月静. 上海师范大学, 2020(07)
- [10]面向假肢膝关节的微纳米磁流变液阻尼器及其性能研究[D]. 孙璐婵. 上海应用技术大学, 2020