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面向高速的磁流变缓冲器多目标优化设计及性能研究
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:U463[机械工程—车辆工程;交通运输工程—载运工具运用工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400044, [2]重庆大学机械工程学院,重庆400044
  • 相关基金:国家自然科学基金(51275539,60804018)和中央高校基本科研业务费专项资金(CDJZR12110058,CDJZR13135553)资助项目.
中文摘要:

针对目前磁流变(Magneto-rheological-MR)缓冲器结构的设计主要基于Bingham塑性模型,不能解决高速下设计的问题,提出一种可用于汽车碰撞缓冲系统的MR缓冲器结构优化设计方案。基于修正的Bingham塑性(ModifiedBingham-plastic-BPM)模型,以阻尼力和动态范围最大化为优化目标,采用改进的非支配排序遗传算法多目标优化算法(Non-dominatedsortinggeneticalgorithmII,NSGAII)对MR缓冲器的关键几何参数进行优化,通过搭建的跌落试验平台对MR缓冲器的工作特性进行试验研究。研究结果表明,与Bingham塑性模型相比较,BPM模型能够较好地预测高速下MR缓冲器的力学特性,试验结果与理论计算一致,采用BPM模型可提高设计的精度:采用多目标优化设计方法,可为MR缓冲器设计提供一系列的Pareto优化前沿解,形成不同系列的设计方案,这对MR缓冲器的工程应用具有重要的意义。

英文摘要:

To avoid the limitation of Bingham plastic model in the design of magneto-theological (MR) absorber's structure under high speed at present, a design method of the vehicle MR collision absorber is proposed for the vehicle crash. On the basis of modified Bingham-plastic (BPM) model, some important geometric parameters are optimized to obtain the maximum damping force and dynamic range of the MR absorber by a modified non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA I1). A drop tower test plat is set up and applied to check the actual performance of the proposed MR absorber. The research result indicates that the BPM model can predict well the dynamic behavior of the MR absorber under high speed while comparing to Bingham plastic model. The experimental results are in agreement with the numerical results that can prove the validity of the design theory. The design accuracy of the MR absorber can be significantly improved by the BPM model under high speed. The design method of multi-objective optimization can provide a series of Pareto front for the MR absorber. This will generate different design schemes, which are beneficial to the design of the MR absorber in the engineering application.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603