减振器是汽车悬架系统的一个重要组成部件,特别是磁流变减振器,它具有良好的阻尼可调性,大大提高了汽车乘坐的舒适性,行驶的平稳性和操纵稳定性,其技术发展与理论研究早已引起了人们的广泛关注。本文主要对磁流变减振器的结构及工作原理进行了详细的分析,从磁流变阻尼器在悬架系统中的应用及发展情况方面进行了论述,解决了传统减振系统主要靠阀门结构和液体的流动阻力达到减振效果的难题。

为了改善车辆平顺性和行驶安全性,设计了一种基于单出杆式磁流变减振器的汽车半主动悬架。在分析传统的磁流变减振器力学模型的基础上,提出了一种改进的磁流变减振器多项式模型,试制了磁流变减振器样机,进行了磁流变减振器的力学特性试验,设计了半主动悬架天棚控制器、地棚控制器和LQG控制器,进行了不同控制策略的对比仿真分析,开发了磁流变半主动悬架试验测试系统,开展了该磁流变半主动悬架的LQG控制台架试验测试。结果表明,所研制的磁流变减振器耗能效果良好,能够最大限度地发挥振动衰减功能。与被动悬架相比,在4Hz和5Hz正弦激励下磁流变半主动悬架的簧载质量加速度分别降低15.80%和23.36%,在随机路面激励下簧载质量加速度降低19.46%。

通过对磁流变减振器进行试验得出了试件的系列示功图和速度特性曲线;分析了电流变化、活塞速度对试验样品的外特性的影响。建立了磁流变减振器插值模型进行仿真并与试验曲线对比结果显示吻合度较高。说明所建的磁流变减振器模型非常准确可以应用于磁流变减振器的仿真研究。

为了优化车辆悬架的减振控制及振动能量回收提出了一种基于协调控制的馈能式磁流变半主动悬架。建立了1/4车二自由度悬架力学模型、磁流变减振器数学模型和馈能模型利用MATLAB/Simulink软件对馈能特性进行了仿真分析并进行了参数敏感性分析。分析了减振器实现自供能的条件及结构参数的影响设计并分析了多模式协调控制下的悬架动力学特性和馈能特性。结果表明该减振器馈能结构参数对自供能影响较大;协调控制器能够有效协调悬架系统减振与馈能关系降低能耗阻尼力可控性好能够衰减车辆振动馈能特性效果良好验证了该结构的可行性。

以自行设计的电液振动台为例，针对原来存在的系统共振问题进行分析，找出了影响因素，并以有限元方法为辅助手段建立并修正了能反映减振器本身动态特性的有限元模型。在此基础上采用有限元的模态分析方法对模型进行仿真，结合仿真结果提出改造方案，使其达到预想的试验效果。

在ADAMS/View中建立了磁流变减振器的半主动控制悬架的机构模型，在Matlab软件中设计了PID控制器，创建了带有PID控制器的半主动悬架的整车联合仿真模型。仿真计算结果表明：该方法不仅减小了整车振动加速度，而且改善了车辆行驶平顺性。

根据磁流变减振器的工作原理，提出一种汽车磁流变减振器的机械结构。利用FEM方法寻求机械结构的薄弱环节，优化了磁流变减振器的机械结构，并对其静态和动态特性进行了分析。优化前后对比结果表明，减振器的振动幅度减小35％左右，为新型磁流变液减振器的设计奠定了基础。

将智能材料——磁流变液应用于外圆车削振动控制的研究中。针对普通CA6140车床的结构，通过结构设计、磁路设计研制了一种剪切模式的磁流变车削减振器。建立了基于磁流变减振器的车削系统动力学模型，并通过仿真验证了减振效果。利用有限元法对减振器的磁路进行了优化，优化后磁路面积相对初始设计减小24％，使减振器结构更紧凑，且磁场在非磁流变区域的损耗减小，从而提高了减振器的工作效率。建立外圆车削减振试验系统来对磁流变减振器的减振效果进行试验研究，结果表明减振器可以对车削振动进行有效地控制。