[發明專利]磁流變緩沖器緩沖特性的評價系統、方法及裝置

有效

• 申請號: 201310602933.3
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103630321B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 廖昌榮;付本元;李祝強;王芳芳;鞠銳;周治江
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本發明涉及緩沖器的緩沖特性的評價技術領域，尤其涉及一種磁流變緩沖器緩沖特性的評價系統、方法及裝置。

背景技術

安全、環保和節能是二十一世紀汽車設計研發所面臨的三大熱點問題，隨著汽車數量的增加和行駛速度的不斷提高，行車安全越來越重要。而在所有汽車事故當中，與碰撞有關的事故占60%以上。提高汽車在碰撞事故中的抗撞性已經成為汽車安全設計中的一個關鍵環節。在汽車碰撞事故中，絕大部分要涉及保險杠系統的碰撞。目前的保險杠主要是吸能式的，吸能式保險杠按緩沖吸能的方式不同可大致分為：自身吸能式保險杠、液壓吸能式保險杠和帶氣腔式保險杠，其中自身吸能式保險杠主要是在保險杠蒙皮和骨架間填充一些用于吸收碰撞能量的材料，如泡沫塑料、液壓油、氣囊等。這些材料只能是被動吸能的，并且其一旦設計好后吸收能量是不能改變的。為了提高保險杠系統的抗撞性，隨著汽車行駛速度的進一步提高以及電子技術的進一步發展，未來的保險杠必然要能夠判斷汽車與前方物體發生碰撞的幾率和碰撞的劇烈程度，一旦判斷出會發生碰撞以及碰撞劇烈程度，汽車保險杠自身做出調整以便更大限度地保護行人、駕駛員以及乘客的安全。傳統的吸能式保險杠填充材料的吸收能量是不能改變的，因此不能滿足汽車在不同的碰撞劇烈程度下的碰撞緩沖要求，而磁流變材料在這方面展現出了優越的性能，其中尤以磁流變彈性膠泥緩沖器具有阻尼力大、阻尼力可調等優點而為顯著代表，是一種很有應用前景的新型智能材料緩沖器。但是目前針對類似磁流變彈性膠泥緩沖器這種阻尼力較大的磁流變緩沖器及其緩沖特性的研究較少。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種磁流變緩沖器的緩沖特性的評價系統及方法，可以很好的評價諸如磁流變彈性膠泥緩沖器此類磁流變緩沖器的緩沖特性，為磁流變緩沖器的研究和評價提供數據支撐。

本發明提供了一種磁流變緩沖器緩沖特性評價系統，包括：含底座和落錘的落錘沖擊試驗機、可控電源、動態測力傳感器、壓電式加速度傳感器、信號調理模塊、數據采集系統和處理器；

所述落錘沖擊試驗機的底座用于設置至少一個被測的磁流變緩沖器；

所述可控電源與所述磁流變緩沖器的勵磁線圈連接，用于在所述處理器的控制下，向所述勵磁線圈施加常電流或漸變電流；

所述動態測力傳感器設置在所述磁流變緩沖器的下面，用于測量所述磁流變緩沖器在受到所述落錘沖擊試驗機的落錘的沖擊時，所述磁流變緩沖器所承受的沖擊力，以及將測量的沖擊力傳輸至信號調理模塊，然后由數據采集系統采集至所述處理器；

所述壓電式加速度傳感器設置在所述落錘沖擊試驗機的落錘上，用于測量所述落錘在受到所述大阻尼磁流變阻尼器的阻尼作用時的減速度，并將測得的減速度傳輸至所述信號調理模塊，然后由所述數據采集系統采集至所述處理器；

所述處理器，用于根據所述沖擊力和減速度分別生成沖擊力－時間曲線和減速度－時間曲線，并據此評價所述磁流變緩沖器的緩沖特性。

進一步，所述磁流變緩沖器為磁流變彈性膠泥緩沖器。

進一步，所述信號調理模塊內具有濾波和放大電路，用于依次對輸入的信號進行濾波、放大。

進一步，所述落錘沖擊試驗機的底座用于設置多個以陣列式均勻排布的被測的磁流變緩沖器。

進一步，所述落錘沖擊試驗機的底座用于設置三個以陣列式均勻排布的用于被測的磁流變緩沖器。

本發明還提供了一種磁流變緩沖器緩沖特性評價方法，包括如下步驟：

a、控制落錘沖擊試驗機的落錘的質量和高度，以控制所述落錘沖擊試驗機的沖擊能量；

b、向所述磁流變緩沖器的勵磁線圈施加常電流或漸變電流；

c、控制所述落錘沖擊試驗機的落錘工作，對位于所述落錘沖擊試驗機底座上的所述磁流變緩沖器進行沖擊；

d、采集所述落錘沖擊所述磁流變緩沖器時，所述磁流變緩沖器所受的沖擊力；

e、采集所述落錘沖擊所述磁流變緩沖器時，所述落錘在受到所述大阻尼磁流變阻尼器的阻尼作用時的減速度；

f、根據采集的沖擊力和減速度生成沖擊力-時間曲線和減速度-時間曲線，并據此判斷所述落錘的沖擊能量是否在所述磁流變緩沖器的沖擊行程內被吸收耗散；

g、若判斷結果為是，則根據沖擊力-時間曲線和減速度-時間曲線評價所述磁流變緩沖器的緩沖特性，若判斷結果為否，則增大電流，然后重復c-f。

進一步，所述落錘沖擊試驗機的沖擊能量為：5000J、10000J、20000J或30000J。

進一步，所述常電流的值為1A、2A或3A。