[发明专利]一种零负阻尼磁流变减振器

说明书

本发明具体公开了一种零负阻尼磁流变减振器，包括工作缸，其内部设有工作腔，工作腔内填充有磁流变液；活塞杆，包括第一端和第二端，活塞杆穿设于工作缸，且第一端位于工作腔内，第二端位于工作腔外；活塞，固接于活塞杆且位于磁流变液内，活塞与工作腔的内壁密封且滑动连接，位于活塞两侧的磁流变液通过阻尼通道连通；励磁线圈，用于产生磁场并作用于磁流变液；直流电源，与励磁线圈电连接；通断器，当活塞的运动方向反向变换时，控制直流电源和励磁线圈断开，此时阻尼力为0，待活塞继续运动一段时间后，控制直流电源和励磁线圈接通，并且接通后，磁流变液产生和活塞运动方向相反的阻尼力，从而可有效避免负阻尼现象的发生，保证减振效果。

技术领域

本发明涉及阻尼器技术领域，尤其涉及一种零负阻尼磁流变减振器。

背景技术

磁流变减振器是一种阻尼力可调的减振元件。其利用了磁流变液在磁场作用下力学特性可控的原理。磁流变液是由细小的软磁性颗粒分散于磁导率较低的载液中，形成剪切屈服强度可随外加磁场变化而具有可控流变特性的悬浮液体；在磁场的作用下，磁流变液可在毫秒级时间内实现由牛顿流体到Bingham 半固态的可逆变化，励磁线圈断电撤去磁场后，又可以恢复原态。

现有的磁流变减振器通常包括工作缸，工作缸内填充有磁流变液，工作缸内还设有活塞，活塞与活塞杆连接，活塞杆的一端伸出工作缸并用于和外部负载连接，活塞杆能够带动活塞在磁流变液内相对沿工作缸滑动，活塞处还设有励磁线圈，励磁线圈与直流电源选择性连接。当活塞杆带动活塞相对工作缸滑动时，励磁线圈和直流电源连接，此时励磁线圈产生磁场，并使磁流变液半固化，进而对活塞提供运动阻力。

理想状态下，磁流变减振器应该具备较低的附加刚度和负阻尼特性。但是由于磁流变液在励磁后，其在未屈服条件下是一种粘弹性体，当活塞相对于缸体速度较低的时候，其弹性特性较为显著。活塞反向时，磁流变液转为弹性体，并存在残余的弹性变形，弹性力在阻尼力中占主导地位，减振器的阻尼力的方向也无法同时随时改变。因而，现有磁流变减振器具有较高的附加刚度和负阻尼特性。

具体地，请参照图1，图1给出了现有的磁流变液减振器的活塞在一个周期内的F-V图，其中F表示磁流变液提供给活塞的阻尼力，V表示活塞的运动速度，定义活塞以向上的运动方向为正方向，由于阻尼力需要阻止活塞运动，则阻尼力以向下的方向为正方向。当活塞位于b点和e点时，其运动速度达到正向最大和负向最大，且位移为0，为活塞周期运动过程中的平衡点，活塞位于a 点时，其速度为0，且活塞的正向位移达到最大，并开始反向运动，活塞位于d 点时，其速度同样为0且活塞的负向位移达到最大，并同样开始反向运动，a点和d点分别为活塞周期运动过程中的正向极限位置和负向极限位置，从图1中可以看出，活塞沿b-a-f-e-d-c-b的路径往复运动。但是现有的磁流变减振器在当活塞的速度方向发生改变的初始阶段(相当于图1中活塞处于a-f，以及d-c路径时)，阻尼力的施加方向和活塞的运动方向相同，出了较强的负阻尼特性，磁流变减振器此时不仅无法起到减振作用，反而导致振动增强，影响车辆的舒适度。

因此，亟需一种零负阻尼磁流变减振器以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种零负阻尼磁流变减振器，以解决现有技术中的磁流变减振器存在负阻尼特性的问题。

本发明提供一种零负阻尼磁流变减振器，该零负阻尼磁流变减振器包括：

工作缸，其内部设有工作腔，所述工作腔内填充有磁流变液；

活塞杆，包括第一端和第二端，所述活塞杆穿设于所述工作缸，且所述第一端位于所述工作腔内，所述第二端位于所述工作腔外；

活塞，固接于所述活塞杆且位于所述磁流变液内，所述活塞与所述工作腔的内壁密封且滑动连接，位于所述活塞两侧的磁流变液通过阻尼通道连通；

励磁线圈，用于产生磁场并作用于所述磁流变液；

直流电源，与所述励磁线圈电连接；