磁流变缓冲器缓冲特性的评价系统、方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种磁流变缓冲器缓冲特性评价系统、方法及装置，主要测试磁流变缓冲器阻尼力在特定的冲击能量和励磁电流下，其冲击力随时间的变化曲线和减速度随时间的变化曲线，并据此评价磁流变缓冲器的缓冲特性，本发明专利技术可以很好的评价诸如磁流变弹性胶泥缓冲器此类磁流变缓冲器的缓冲特性，为磁流变缓冲器的研究和评价提供数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
磁流变缓冲器缓冲特性的评价系统、方法及装置
本专利技术涉及缓冲器的缓冲特性的评价
，尤其涉及一种磁流变缓冲器缓冲特性的评价系统、方法及装置。
技术介绍
安全、环保和节能是二十一世纪汽车设计研发所面临的三大热点问题，随着汽车数量的增加和行驶速度的不断提高，行车安全越来越重要。而在所有汽车事故当中，与碰撞有关的事故占60%以上。提高汽车在碰撞事故中的抗撞性已经成为汽车安全设计中的一个关键环节。在汽车碰撞事故中，绝大部分要涉及保险杠系统的碰撞。目前的保险杠主要是吸能式的，吸能式保险杠按缓冲吸能的方式不同可大致分为：自身吸能式保险杠、液压吸能式保险杠和带气腔式保险杠，其中自身吸能式保险杠主要是在保险杠蒙皮和骨架间填充一些用于吸收碰撞能量的材料，如泡沫塑料、液压油、气囊等。这些材料只能是被动吸能的，并且其一旦设计好后吸收能量是不能改变的。为了提高保险杠系统的抗撞性，随着汽车行驶速度的进一步提高以及电子技术的进一步发展，未来的保险杠必然要能够判断汽车与前方物体发生碰撞的几率和碰撞的剧烈程度，一旦判断出会发生碰撞以及碰撞剧烈程度，汽车保险杠自身做出调整以便更大限度地保护行人、驾驶员以及乘客的安全。传统的吸能式保险杠填充材料的吸收能量是不能改变的，因此不能满足汽车在不同的碰撞剧烈程度下的碰撞缓冲要求，而磁流变材料在这方面展现出了优越的性能，其中尤以磁流变弹性胶泥缓冲器具有阻尼力大、阻尼力可调等优点而为显著代表，是一种很有应用前景的新型智能材料缓冲器。但是目前针对类似磁流变弹性胶泥缓冲器这种阻尼力较大的磁流变缓冲器及其缓冲特性的研究较少。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种磁流变缓冲器的缓冲特性的评价系统及方法，可以很好的评价诸如磁流变弹性胶泥缓冲器此类磁流变缓冲器的缓冲特性，为磁流变缓冲器的研究和评价提供数据支撑。本专利技术提供了一种磁流变缓冲器缓冲特性评价系统，包括：含底座和落锤的落锤冲击试验机、可控电源、动态测力传感器、压电式加速度传感器、信号调理模块、数据采集系统和处理器；所述落锤冲击试验机的底座用于设置至少一个被测的磁流变缓冲器；所述可控电源与所述磁流变缓冲器的励磁线圈连接，用于在所述处理器的控制下，向所述励磁线圈施加常电流或渐变电流；所述动态测力传感器设置在所述磁流变缓冲器的下面，用于测量所述磁流变缓冲器在受到所述落锤冲击试验机的落锤的冲击时，所述磁流变缓冲器所承受的冲击力，以及将测量的冲击力传输至信号调理模块，然后由数据采集系统采集至所述处理器；所述压电式加速度传感器设置在所述落锤冲击试验机的落锤上，用于测量所述落锤在受到所述大阻尼磁流变阻尼器的阻尼作用时的减速度，并将测得的减速度传输至所述信号调理模块，然后由所述数据采集系统采集至所述处理器；所述处理器，用于根据所述冲击力和减速度分别生成冲击力－时间曲线和减速度－时间曲线，并据此评价所述磁流变缓冲器的缓冲特性。进一步，所述磁流变缓冲器为磁流变弹性胶泥缓冲器。进一步，所述信号调理模块内具有滤波和放大电路，用于依次对输入的信号进行滤波、放大。进一步，所述落锤冲击试验机的底座用于设置多个以阵列式均匀排布的被测的磁流变缓冲器。进一步，所述落锤冲击试验机的底座用于设置三个以阵列式均匀排布的用于被测的磁流变缓冲器。本专利技术还提供了一种磁流变缓冲器缓冲特性评价方法，包括如下步骤：a、控制落锤冲击试验机的落锤的质量和高度，以控制所述落锤冲击试验机的冲击能量；b、向所述磁流变缓冲器的励磁线圈施加常电流或渐变电流；c、控制所述落锤冲击试验机的落锤工作，对位于所述落锤冲击试验机底座上的所述磁流变缓冲器进行冲击；d、采集所述落锤冲击所述磁流变缓冲器时，所述磁流变缓冲器所受的冲击力；e、采集所述落锤冲击所述磁流变缓冲器时，所述落锤在受到所述大阻尼磁流变阻尼器的阻尼作用时的减速度；f、根据采集的冲击力和减速度生成冲击力-时间曲线和减速度-时间曲线，并据此判断所述落锤的冲击能量是否在所述磁流变缓冲器的冲击行程内被吸收耗散；g、若判断结果为是，则根据冲击力-时间曲线和减速度-时间曲线评价所述磁流变缓冲器的缓冲特性，若判断结果为否，则增大电流，然后重复c-f。进一步，所述落锤冲击试验机的冲击能量为：5000J、10000J、20000J或30000J。进一步，所述常电流的值为1A、2A或3A。进一步，所述渐变电流的变化类型为：电流先迅速增大，达到一定值后再缓慢增大，接着缓慢减小，然后再迅速减小直至落锤停止运动；或者为：渐变电流先迅速增大，达到一定值后再缓慢增大，然后再迅速增大直至落锤停止运动。本专利技术还提供了一种磁流变缓冲器缓冲特性评价装置，包括：第一控制单元，用于控制落锤冲击试验机的落锤的质量和高度，以控制所述落锤冲击试验机的冲击能量；激励单元，用于向所述磁流变缓冲器的励磁线圈施加常电流或渐变电流；第二控制单元，用于控制所述落锤冲击试验机的落锤工作，对位于所述落锤冲击试验机底座上的所述磁流变缓冲器进行冲击；第一采集单元，用于采集所述落锤冲击所述磁流变缓冲器时，所述磁流变缓冲器所受的冲击力；第二采集单元，用于采集所述落锤冲击所述磁流变缓冲器时，所述落锤在受到所述大阻尼磁流变阻尼器的阻尼作用时的减速度；生成和判断单元，用于根据采集的冲击力和减速度生成冲击力-时间曲线和减速度-时间曲线，并据此判断所述落锤的冲击能量是否在所述磁流变缓冲器的冲击行程内被吸收耗散；处理单元，用于生成和判断单元的判断结果为是，则根据冲击力-时间曲线和减速度-时间曲线评价所述磁流变缓冲器的缓冲特性，若生成和判断单元的判断结果为否，则增大电流，然后重复测试。本专利技术的有益效果：本专利技术实施例，不仅可以对诸如磁流变弹性胶泥缓冲器此类磁流变缓冲器施加不同电流值的常电流来评价缓冲器的缓冲特性，而且也可以对磁流变缓冲器施加不同变化规律的渐变电流来评价缓冲器的缓冲特性；不仅可以评价磁流变缓冲器在单一冲击能量下的缓冲特性，而且可以评价磁流变弹性胶泥缓冲器在多冲击能量点下的缓冲特性。通过观察落锤冲击力-时间曲线图或减速度-时间曲线图，既可以判断落锤冲击能量是否在缓冲器有效冲击行程内吸收耗散，又可以通过落锤冲击力或减速度的峰值与曲线的平坦性来对磁流变缓冲器的缓冲特性进行评价，由此方法、装置、系统可以很好的评价磁流变缓冲器的缓冲特性，为磁流变缓冲器的研究和评价提供数据支撑。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：图1是本专利技术提供的磁流变缓冲器缓冲特性评价系统的实施例的结构示意图。图2是本专利技术提供的磁流变缓冲器缓冲特性评价方法的第一实施例的流程示意图。图3是本专利技术提供的磁流变缓冲器缓冲特性评价方法的第二实施例的流程示意图。图4是本专利技术提供的磁流变缓冲器缓冲特性评价方法的第三实施例的流程示意图。图5是本专利技术提供的磁流变缓冲器缓冲特性评价装置的实施例的结构示意图。图6是电流示意图。具体实施方式请参考图1，是本专利技术提供的磁流变缓冲器缓冲特性评价系统的实施例的结构示意图。其包括：落锤冲击试验机5、可控电源12、动态测力传感器10、压电式加速度传感器6、信号调理模块3、数据采集系统2和处理器1。其中，落锤冲击试验机5含底座11和落锤7，且落锤冲击试验机5的底座11用于设置至少一个被测的磁流变缓冲器9，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁流变缓冲器缓冲特性评价系统，其特征在于：包括：含底座和落锤的落锤冲击试验机、可控电源、动态测力传感器、压电式加速度传感器、信号调理模块、数据采集系统和处理器；所述落锤冲击试验机的底座用于设置至少一个被测的磁流变缓冲器；所述可控电源与所述磁流变缓冲器的励磁线圈连接，用于在所述处理器的控制下，向所述励磁线圈施加常电流或渐变电流；所述动态测力传感器设置在所述磁流变缓冲器的下面，用于测量所述磁流变缓冲器在受到所述落锤冲击试验机的落锤的冲击时，所述磁流变缓冲器所承受的冲击力，以及将测量的冲击力传输至信号调理模块，然后由数据采集系统采集至所述处理器；所述压电式加速度传感器设置在所述落锤冲击试验机的落锤上，用于测量所述落锤在受到所述磁流变缓冲器的阻尼作用时的减速度，并将测得的减速度传输至所述信号调理模块，然后由所述数据采集系统采集至所述处理器；所述处理器，用于根据所述冲击力和减速度分别生成冲击力－时间曲线和减速度－时间曲线，并据此评价所述磁流变缓冲器的缓冲特性。

【技术特征摘要】
1.一种磁流变缓冲器缓冲特性评价系统，其特征在于：包括：含底座和落锤的落锤冲击试验机、可控电源、动态测力传感器、压电式加速度传感器、信号调理模块、数据采集系统和处理器；所述落锤冲击试验机的底座用于设置至少一个被测的磁流变缓冲器；所述可控电源与所述磁流变缓冲器的励磁线圈连接，用于在所述处理器的控制下，向所述励磁线圈施加常电流或渐变电流；所述渐变电流的变化类型为：电流先迅速增大，达到一定值后再缓慢增大，接着缓慢减小，然后再迅速减小直至落锤停止运动；或者为：渐变电流先迅速增大，达到一定值后再缓慢增大，然后再迅速增大直至落锤停止运动；所述动态测力传感器设置在所述磁流变缓冲器的下面，用于测量所述磁流变缓冲器在受到所述落锤冲击试验机的落锤的冲击时，所述磁流变缓冲器所承受的冲击力，以及将测量的冲击力传输至信号调理模块，然后由数据采集系统采集至所述处理器；所述压电式加速度传感器设置在所述落锤冲击试验机的落锤上，用于测量所述落锤在受到所述磁流变缓冲器的阻尼作用时的减速度，并将测得的减速度传输至所述信号调理模块，然后由所述数据采集系统采集至所述处理器；所述处理器，用于根据所述冲击力和减速度分别生成冲击力－时间曲线和减速度－时间曲线，并据此判断所述落锤的冲击能量是否在所述磁流变缓冲器的冲击行程内被吸收耗散；若判断结果为是，则根据冲击力-时间曲线和减速度-时间曲线评价所述磁流变缓冲器的缓冲特性，若判断结果为否，则增大电流；然后重复测试；所述落锤冲击试验机的底座用于设置多个以阵列式均匀排布的被测的磁流变缓冲器。2.如权利要求1所述的磁流变缓冲器缓冲特性评价系统，其特征在于：所述磁流变缓冲器为磁流变弹性胶泥缓冲器。3.如权利要求2所述的磁流变缓冲器缓冲特性评价系统，其特征在于：所述信号调理模块内具有滤波和放大电路，用于依次对输入的信号进行滤波、放大。4.如权利要求1所述的磁流变缓冲器缓冲特性评价系统，其特征在于：所述落锤冲击试验机的底座用于设置三个以阵列式均匀排布的用于被测的磁流变缓冲器。5.一种磁流变缓冲器缓冲特性评价方法，其特征在于：包括如下步骤：a、控制落锤冲击试验机的落锤的质量和高度，以控制所述落锤冲击试验机的冲击能量；b、向所述磁流变缓冲器的励磁线圈施加常电流或渐变电流；c、控制所述落锤冲击试验机的落锤工作，对位于所述落锤冲击试验机底座上...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖昌荣，付本元，李祝强，王芳芳，鞠锐，周治江，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：