[发明专利]磁流变缓冲器缓冲特性的评价系统、方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及缓冲器的缓冲特性的评价技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

有鉴于此，本发明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。

本发明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。

本发明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。