基于磁流变智能弹簧的汽车主动减振悬架系统的应用技术研究毕业论文(编辑修改稿)

基于磁流变智能弹簧的汽车主动减振悬架系统的应用技术研究毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

”国家重点学科、 “一般力学与力学基础 ”博士点和力学博士后科研流动站，研究条件和实验设备完全可以满足本项目研究的需要。 项目申请人曾在澳大利亚悉尼大学机械工程系和英国格拉斯哥大学土木工程系和机械工程系从事学术访问和合作研究 4 年多。 20xx 年至 20xx 年在英国格拉斯哥大学的英国皇家院士和电磁材料力学的国际知名学者 Ogden 教授的指导下，进行国际合作与交 流的经历和经验，为本项目的深入研究打下了坚实的基础。 4. 本项目的特色与创新之处 本项目考虑了基于磁流变技术的智能弹簧具有的多场和多态的耦合效应和基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统具有的多学科特征。 从获得 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的多领域设计参数、信息以及相互的关联、演化与集成入手，解决 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的统一建模和关联分析，以及 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的多性能多参数的仿真分析与协同优化。 考虑了 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的耦合动力 学的多场、多态、多过程模型，研究 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统与汽车的结构及环境的动态性能匹配设计和综合设计。 考虑了 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统振动带有的驱动模式，研究 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的移频控制理论，研究 磁流变智能弹簧与磁流变12 阻尼器集成的 汽车主动减振悬架系统的混合移频控制和阻尼调控的主动控制策略。 本项目 具有多场理论、多学科设计、固体力学、动力学、复杂系统和控制理论等学科的交叉特色。 本项目的创新之处在于：考虑了基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统与汽车的结构 及环境的动态性能匹配设计和 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的动力学综合设计，研究 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的移频控制理论， 磁流变智能弹簧与磁流变阻尼器集成的 汽车主动减振悬架系统的混合移频控制和阻尼调控的主动控制策略， 发展一种可实时调控刚度、阻尼和高度（行程或车辆动态姿态）的集成基于磁流变技术的智能弹簧和阻尼器的汽车主动减振悬架系统。 研究成果具有重要的科学意义和应用价值。 5. 年度研究计划及预期研究结果 （包括拟组织的重要学术交流活动、国际合作与交流计划等） 年度研究计划 ▊ 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的多领域设计参数、信息以及相互的关联、演化与集成研究 ▊ 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的统一建模和关联分析研究 ▊ 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的多性能多参数的仿真分析 ▊ 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的多性能多参数的协同优化设计 ▊ 基于磁流变技术的智能弹簧的选型设计与制作 ▊ 研究磁流变材料的磁致模量 和宏观静动态力学性能测试。 材料常应变率测试：不同温度、磁场强度和应变率下的拉伸和压缩实验。 实验数据分析，建立磁致弹性本构理论和模型 ▊ 材料动态力学性能测试：温度扫描、频率扫描、不同载荷幅值和磁场强度下的实验。 结合流变模型理论，发展粘超弹性本构模型 ▊ 研究磁流变智能弹簧的宏观静动态力学性能测试，探讨与变形相关的关联模型，讨论整体的本构模型，阐明结构与力学参数的关系 ▊ 研究 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的多场、多态、多过程的耦合动力学理论 13 ▊ 研究 动力学模型与计算机仿真 ▊ 研究 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统与汽车的结构及环境的动力性能匹配设计 ▊ 研究基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的动力学综合设计 ▊ 研究 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的移频控制理论 ▊ 研究 磁流变智能弹簧与磁流变阻尼器集成的 汽车主动减振悬架系统的混合移频控制和阻尼调控的主动控制策略 ▊ 研究基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统在移频控制时的 动态力学性能测试 ▊ 研究 磁流变智能弹簧与磁流变阻尼器集成的 汽车主动减振悬架系统的在混合移频控制和阻尼调控时的 动态力学性能测试 ▊ 课题总结 预期研究结果 发展一种可实时调控刚度、阻尼和高度（行程或车辆动态姿态）的集成基于磁流变技术的智能弹簧和阻尼器的 汽车主动减振悬架系统，获得 基于磁流变智能弹簧的 汽车主动减振悬架系统的多学科设计优化与集成设计、动力学特征及动态性能匹配设计、主动控制理论和实验技术的成果。 成果以论文和报告的形式体现。 在国际国内重要学术刊物和会议上发表 15篇以上学术论文，其中 SCI/EI 源刊论文 10 篇以上，并提交总结报告。 培养博士生 34 名，硕士生 68 名。 （二）研究基础与工作条件 1. 工作基础 （与本项目相关的研究工作积累和已取得的研究工作成绩） 申请人一直从事磁流变液体、磁流变橡胶材料、基于磁流变技术的智能弹簧及其在主动减振和降噪中的应用，以及随机无网格法和智能算法及其在机械和工程结构数值分析中的应用等方面的理论与实验研究工作。 申请人曾主持完成相关的研究项目，包括国家科技部国际科技合作计划项目 (20xx)、江西省科技厅国际科技合作计划项目 (20xx)、江西省科技厅科技攻关项目 (20xx)、九江市重点工业攻关配套项目 (20xx)和江西省教育厅科技项目 (20xx)各 1 项。 目前，在研国家自然科学基金面上项目 1 项（ 20xx）。 发表相关论文 20 余篇，其中 SCI / EI / ISTP14 收录 10 篇。 获得相关的国家发明专利 2 项和国家实用新型专利 3 项。 曾获江西高校科技成果三等奖 1 项。 20xx 年至 20xx 年的国家科技部国际科技合作计划项目 “磁流变弹性体（橡胶）空气弹簧的研究与开发 ”，是与英国格拉斯哥大学的英国皇家院士和电磁材料力学的国际知名学者 Ogden 教授研究组合作完成的，总经费为 620 万元人民币。 在该项目中，首次制备了短纤维和尼龙帘线增强型磁流变橡胶材料，使磁流变橡胶材料达到了实用化的机械性能，研究了 纤维增强型磁流变弹性体橡胶材料微观结构的演化特征和磁致力学行为的关系，改善了纤维增强型磁流变弹性体橡胶材料的磁流变效应，研究了炭黑、偶联剂等添加剂对纤维增强型磁流变弹性体橡胶材料的力学性能的增强效果、并改善了基体与颗粒界面力学的相互作用。 首次开发制作了短纤维和尼龙帘线增强型磁流变橡胶空气弹簧，并研究了短纤维和尼龙帘线增强型磁流变橡胶空气弹簧的力学行为。 取得了一些初步的研究成果。 2. 工作条件 （包括已具备的实验条件 , 尚缺少的实验条件和拟解决的途径 , 包括利用国家实验室、国家重点实验室和部门重点实验室等研 究基地的计划与落实情况） 本项目主要依托湘潭大学 “一般力学与力学基础 ”国家重点学科和力学博士后科研流动站、 “低维材料及其应用技术教育部重点实验室 ”和 “流变力学校级重点研究所 ”， 研究条件和实验设备完全满足项目的需要，已有的主要试验设备有： ▊ MTS 810 材料测试系统； ▊ Instron 3343 单立柱试验系统； ▊ GABO EPLEXOR 500N 动态热机械分析仪； ▊ 采用 MTS 控制器的 CSS280I20w 显微观察电液伺服动静试验机； ▊ 带图像采集和分析处理功能的 Nikon光学显微观测系统； ▊ HermaCAM SC3000 红外热像仪。 相关磁场产生设备和控制设备将由课题组自己制作。 在计算条件方面，湘潭大学 “科学工程计算与数值仿真 ”湖南省重点实验室拥有 128 个 CUP 的高性能并行计算机群，并有一台 8CPU 的 SGI Origin 3200 并行计算机及 3 台 SGI 图形工作站，可满足本项目数值计算的需要。 课题组与株洲时代新材料科技股份有限公司开展了橡胶材料力学性能与弹性元件疲劳性能方面的合作研究，该公司是湖南省重点高新技术企业、国内弹性元件的生产与研发基地，拥有国家认定企业技术中心、国 内唯一的减振降噪弹性元件国家认可的实验室、湖南省工程中心和博士后科研工作站，拥有研发设备15 200 余台（套）。 本项目实验所需橡胶材料将采用该公司的产品配方，试件制备也在该公司完成。 另外，我们与华南理工大学材料科学与工程学院的曾德长教授的磁性材料与器件研究团队、以及英国格拉斯哥大学 Ogden 教授的研究团队保持着良好的合作关系。 为使用其他的国际先进测试仪器提供了保障。 3. 承担科研项目情况 （申请人和项目组主要参与者正在承担的科研项目情况 , 包括自然科学基金的项目 , 要注明项目的名称和编号、经费来源、起止年月、与本项目的关系及负责的内容等。 ） 游世辉主持的相关科研项目 1) 项目名称：纤维增强型磁流变橡胶材料和空气弹簧的多尺度随机网络进化动力学分析与实验研究 项目编号： 51375416（国家自然科学基金面上项目） 项目来源：国家自然科学基金 起止年月： 2) 项目名称：磁流变弹性体（橡胶）空气弹簧的研究与开发 项目编号： 20xxDFA71270（国家科技部国际科技合作计划项目） 项目来源：国家科技部 起止年月： 3) 项目名称：磁流变弹性体（橡胶）空气弹簧的研究与开发 项目编号： 20xxA6（江西省科技厅国际科技合作计划项目） 项目来源：江西省科技厅 起止年月： 4) 项目名称：汽车电（磁）流变体空气弹簧悬架减振系统的研究与开发 项目编号： 20xxB9（江西省科技厅科技攻关项目） 项目来源：江西省科技厅 起止年月： 5) 项目名称：汽车空气弹簧悬架与电（磁）流变体减振系统的计算机仿真研究 项目编号： 20xx07067（江西省教育厅科技项目） 项目来源：江西省教育厅 起止年月： 6) 项目名称：汽车电（磁）流变体空气弹簧悬架减振系统的研究与开发 项目编号： 20xx011（九江市重点工业攻关配套项目） 16 项目来源：九江市科技局 起止年月： 龙志林主持的相关科研项目 1) 项目名称： 铁基软磁块体非晶合金纳米压痕蠕变行为与其脆度参数和矫顽力的相关性研究 项目编号： 51071134（国家自然科学基金面上项目） 项目来源：国家自然科学基金 起止年月： 2) 项目名称： 新型铁基软磁块体非晶的制备及其性能研究 项目编号： 09JJ6069（湖南省科技厅自然科学基金联合基金 项目 ） 项目来源： 湖南省科技厅 起止年月： 3) 项目名称： 基于过冷液体脆性的铁基软磁块体非晶成分设计及制备 项目编号： KF0903 项目来源：国家 重点实验室开放课题 起止年月： 4) 项目名称： 新型铁基软磁块体金属玻璃的研制及应用基础研究 项目编号： 09A088（湖南省教育厅重点项目） 项目来源： 湖南省教育厅 起止年月： 20xx20xx 5) 项目名称： 高饱和磁化强度铁基块体非晶研究 项目编号： 20xxFJ3095 (湖南省科技厅一般项目 ) 项目来源： 湖南省科技厅 起止年月： 张俊彦主持的相关科研项目 1) 项目名称： MW 级风力发电机叶片的力学性能及优化设计 项目编号： 20xxFJ3226 (湖南省科技厅一般项目 ) 项目来源：湖南省科技厅 起止年月： 20xx20xx 2) 项目名称： 低密度泡沫铝力学性能的实验与理论研究 项目编号： 06JJ50007 (湖南 省科技厅自然科学基金联合基金项目 ) 项目来源：湖南 省科技厅 17 起止年月： 3) 项目名称： 纳米多孔材料因吸附诱导致破坏的 Monte Carlo 模拟 项目编号： 00C093 (湖南省教育厅一般项目 ) 项目来源：湖南 省教育厅 起止年限： 陈锐林主持的相关科研项目 1） 项目名称：高速列车 桥梁 风时变系统动力学分析及其应用研究 项目编号： 20xx4301120xx4（国家教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目） 项目来源：国家教育部 起止年限： 20xx20xx 2）项目名称：高速列车 桥梁 风时变系统动力学之保结构算法及其应用研究 项目编号： 211127（教育部科学技术研究重点项目） 项目来源：国家教育部 起止年限： 20xx20xx 3）项目名称：横风作用下高速列车脱轨分析 项目编号： 10JJ6077（湖南省自然科学基金项目） 项目来源：湖南省科技厅 起止年限： 20xx20xx 4）项目名称：高速列车 桥梁 风时变系统动力学之保结构算法及其应用研究 项目编号： 10B105（湖南省教育厅优秀青年项目） 项目来源：湖南省教育厅 起止年限： 20xx20xx 5）项目名称：风作用下桥上高速列车走行安全性分析 项目编号： 20xxRS4020(湖南省科技厅一般项目 ) 项目来源：湖南省科技厅 起止年限： 20xx20xx 6）项目名称： 基于风作用下列车脱轨能量随机分析理论的桥上高速列车脱轨分析及其应用 项目编号： 20xx0491260 项目来源：第 49 批中国博士后科学基金面上资助项目 起止年限： 20xx20xx。