半主动磁流变库伦阻尼缓冲座椅力学特性分析
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作者简介:

曾泽璀,男,1992年4月生,博士生。主要研究方向为设备减振缓冲控制。曾发表《半主动控制弹簧-电磁铁隔离器的隔冲性能研》(《振动与冲击》2019年第12卷第2期)等论文。 E-mail:zengzecuI@qq.com

通讯作者:

张磊,男,1972年11月生,高级工程师。主要研究方向为舰船设备冲击防护。 E-mail: FREDA_ZL@126.com

中图分类号:

TH122

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(11902356)


Performance of Support Buffering Seat Based on Semi‑active Magnetorheological Damping Control
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    摘要:

    飞行器着陆或者坠落过程中会产生较大的冲击,为了改善乘员所受到的冲击损伤,提出了半主动磁流变库伦阻尼缓冲座椅系统。为分析缓冲座椅的力学特性,首先,建立座椅系统力学模型,利用拉格朗日方程建立座椅系统运动微分方程;其次,基于系统运动微分方程,分析系统刚度、阻尼以及不同跌落高度对缓冲座椅力学特性的影响;然后,分析了磁流变库伦阻尼器的安装方式对系统缓冲性能的影响,并利用T-S模糊模型实现座椅系统半主动控制,将系统的极限距离缓冲效果与最优缓冲效果进行对比;最后,通过缓冲座椅原理样机的跌落试验对上述理论计算结果进行验证。研究发现,相比于传统的线性缓冲器,所提出的缓冲座椅能够适应不同的跌落冲击强度,具有良好的缓冲性能。

    Abstract:

    During landing or falling of the aircraft, the human body is usually injured by the shock, and buffering seat is used to reduce the shock of the human body. In order to analyze the shock isolation performance of buffering seat, a mathematical model of buffering seat is established, and the system differential equation of motion is established based on the Lagrange equation. Then, based on the established differential equation of motion, the effects of the system stiffness, damping, and different drop heights on buffering seat are analyzed. The effects of the installation style of the magnetorheological damper on the buffering seat on shock isolation performance are analyzed. The semi-active control is realized by T-S fuzzy model, with the fuzzy control the comparison of the system limit buffering distance response and the optimal buffering response are analyzed. Finally, the buffering seat prototype is tested by drop shock machine to complete the verification of the above theoretical calculation data. The results show that, compared to traditional linear buffers, buffering seat based on semi-active damping control could adapt to different drop heights and improve the buffering performance of the system.

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  • 收稿日期:2021-04-08
  • 最后修改日期:2021-08-26
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  • 在线发布日期: 2023-06-29
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