2021年 04期

Internal Resonance Parameter Matching Analysis of Electromagnetic Damping Coupling Suspensions


摘要(Abstract):

为了解决电磁阻尼耦合悬架因非线性振动机理复杂而存在机电耦合系数匹配困难,制约其在汽车领域中推广应用的问题,建立电磁悬架机电耦合动力学模型,推导悬架与电磁电路动力学微分方程,应用多尺度法,得到耦合系统中悬架与电路系统固有频率之比为1∶3时的内共振幅频方程和内共振一次近似解。结果表明:在调节电阻值接近线圈固有电阻的前提下,保持其他参数不变,分别改变线圈固有电感、电路电压以及外界激励幅值、频率的数值,会对悬架及电量的幅频响应曲线峰值产生不同影响;悬架的幅频响应曲线峰值随着线圈固有电感和电路电压的增大而减小,随着外界激励幅值与频率的减小而减小;电量的幅频响应曲线峰值随着外界激励幅值与频率的增大而增大,随着电路电压的减小而增大。

关键词(KeyWords): 机电耦合;电磁阻尼悬架;多尺度法;内共振;非线性振动

基金项目(Foundation): 山东省重点研发计划项目(2019GGX104066);; 山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY010911)

作者(Author): 党壮,刘灿昌,贺成泰,苏红建,张鑫越,栾军超

DOI: 10.13349/j.cnki.jdxbn.20210118.004

参考文献(References):

[1] 邱家俊.机电耦联动力系统非线性振动[M].北京:科学出版社,1996.

[2] 杨志安,贾尚帅.RLC串联电路与微梁耦合系统1∶2内共振分析[J].应用力学学报,2010,27(1):80-85,225.

[3] 杨志安,贾尚帅.RLC串联电路与微梁耦合系统的吸合电压与电振荡[J].应用力学学报,2010,27(4):721-726,850.

[4] 杨志安,崔一辉.RLC电路弹簧耦合系统的非线性振动[J].唐山学院学报,2005,18(4):90-95.

[5] 杨志安,崔一辉.RLC电路弹簧耦合系统动力稳定性分析[J].唐山学院学报,2006,19(4):89-92.

[6] 崔一辉,杨志安.RLC电路弹簧耦合系统的级数解[J].振动与冲击,2006,25(4):76-77,108.

[7] 马骏,韩加蓬,李煜.汽车悬置系统垂向耦合振动特性分析[J].时代汽车,2019,11:116-118.

[8] 郑银环,董森,赵燕.车辆道路耦合振动建模及仿真分析[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2015,39(2):325-328.

[9] LIU C C,JIH L,SUN H Y,et al.Optimal delayed control of nonlinear vibration resonances of single degree of freedom system[J].Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,2014,31(1):49-55.

[10] 姜瑞瑞,刘灿昌,李磊,等.基于电子隧道效应的纳米梁非线性振动控制[J].振动与冲击,2019,38(7):28-34,49.

[11] YOUNIS M I,NAYFEH A H.A study of the nonlinear response of a resonant microbeam to an electric actuation[J].Nonlinear Dynamics,2003,31(1):91-117.

[12] YAN B,MA H Y,ZHANG L,et al.A bistable vibration isolator with nonlinear electromagnetic shunt damping[J].Mechanical Systems and Signal Processing,2020,136:106504.

[13] LAALEJ H,LANG Z Q,DALEY S,et al.Application of non-linear damping to vibration isolation:an experimental study[J].Nonlinear Dynamics,2012,69(1/2):409-421.

[14] WANG X L,ZHOU J X,XU D L,et al.Force transmissibility of a two-stage vibration isolation system with quasi-zero stiffness[J].Nonlinear Dynamics,2017,87(1):633-646.

[15] ZHOU J X,WANG X L,XU D L,et al.Nonlinear dynamic characteristics of a quasi-zero stiffness vibration isolator with cam-roller-spring mechanisms[J].Journal of Sound and Vibration,2015,346:53-69.