3。1  装甲车辆乘员座椅减振控制系统模型 12

3。2  减振控制系统路面输入模拟 14

3。3  减振控制系统Matlab仿真结果 15

4  乘员座椅自适应减振控制系统振动台试验 18

4。1  振动台实验设备 18

4。2  振动台试验结果与分析 19

结论 21

致谢 22

参考文献 23

1  引言

1。1  课题背景及意义   

    乘员舒适性是装甲车辆极为重视的重要性能指标，是士兵连续作战能力的保证。坦克、自行火炮等装甲车辆行驶路面状况极差，车辆前进时将不断产生振动。驾驶车辆是将人、机械、环境结合在一起形成“人—机—环境”闭环系统[1]，在该系统内，如果乘员长时间暴露在足够强度的振动下，会增加他们的疲劳感，从而降低乘员的操作准确性和工作效率，严重的还将影响他们的呼吸、视觉灵敏度和心脏功能[2]，因此乘员座椅减振控制研究备受各国学者的重视。本文基于磁流变技术，建立装甲车辆乘员座椅自适应减振控制物理模型、控制模型和仿真程序，可为乘员座椅减振提供可行的思路和手段。   

1。2  磁流变液的组成与应用 

1。2。1  磁流变液的组成

磁流变液是一种智能材料，在外加磁场的作用下，在毫秒内其黏度、塑性和黏弹性能够发生急剧的变化，并且这种变化是可逆的[3]，即撤掉外加磁场后，磁流变液的流变特性恢复为初始流动状态。在零磁场作用下，磁流变液呈流动状态，用显微镜很容易观察到，这时磁流变液的颗粒随机散布。当施加中等强度磁场后，这些颗粒沿着磁场方向呈链束状排列，磁流变液也由流动状态转变为趋近固体的状态，并且伴随产生剪切屈服强度。外界磁场强度增大，该屈服强度也增大。研究表明，磁场强度与磁介质的性质都会对磁流变液的状态产生影响。

磁流变液包含软磁颗粒、母液和少量添加剂，其中添加剂的作用是防止磁性颗粒因表面吸附而沉降[4]。软磁性颗粒磁化能力强，即使磁场强度很低，也不影响磁流变液剪切屈服应力的生成。软磁颗粒还具有较好的退磁能力，这一特征保证了磁流变液流变特性变化具有可逆性。文献综述

1。2。2  磁流变液在减振控制中的应用

由于磁流变液动力学性能优良、转化过程快、稳定性高、能耗小，因而受到广泛关注，在减振领域中具有广阔的应用前景[5]。

20世纪40年代美国学者Jacob Rabinow[6]率先发现了磁流变现象，此后磁流变技术的应用迅猛发展。在国外，磁流变阻尼器在汽车半主动阻尼控制中的应用已进入商业化阶段。美国Lord公司的J。David Carlson[7]，Keithd Weiss等指出，相较于电流变液，磁流变液具备更高的场致屈服应力、更广的工作温度范围、更好的化学稳定性和更低的能耗，从而打开了磁流变液研究的新局面[8]。Carlson等人将可调节磁流变液减振器应用于货车驾驶座椅上，与传统减振装置相比，大幅减轻了座椅的振动。20世纪初Delphi公司将其制作的MagneRideTM型减振器应用于市场在售的某品牌轿车悬架中，提升了其驾车平顺性和舒适性[9]。在国内，近年来磁流变减振液以及智能减振器技术发展速度较快，西安交通大学、重庆大学、南京理工大学等均用各自研制的智能减振器在车辆路试实验、台架振动实验中获得了理想的减振效果。