(1)单向正弦扫频实验
正弦扫频实验的主要目的是为了寻找隔振系统在各个方向上的固有频率,因此在此实验中并未对MR阻尼器进行控制,而是在MR阻尼器的零场阻尼下进行的。由于汽车的一阶固有频率一般低于5Hz,因此在实验中采用的振动台扫频范围为1-0Hz,在1-5Hz采用定幅扫频,台面振幅为20mm,5-20Hz采用定加速度扫频,加速度为2g,扫描速率为1OCT/min。
在实验过程中发现,当振动实验台分别在X轴或Z轴方向上施加激励时,在其它非激励方向上均能测量到运动信号,这主要是由于并联机构的藕合运动引起的。在式(3)所给出的振动模型中,系统的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵均为非对角阵,因此系统在各个方向上的平移运动是相互藕合的。在X方向和Z方向分别进行正弦扫频振动实验时,所采集的样机上平台的加速度频域特性曲线如图5所示。从图5可知,振动台在两个方向上的振动曲线
走势基本相同:在扫频开始阶段,上平台的加速度与激励加速度基本相同;随着扫频信号频率的增大,上平台的加速度突然上升,系统发生共振;而在扫频频率越过共振区后,上平台振动加速度比激励加速度要小,说明隔振系统起到了隔离振动传递的作用。
(2)单向随机振动实验
随机振动实验是检验隔振平台实际隔振能力的重要方式。虽然隔振系统在水平面内各个方向的振动性能不同,但是通过前文的理论分析和仿真可知,水平面内每个方向上的振动特性的基本趋势大致相同,因此本文仅选择了轴X和轴Z两个方向进行了随机振动实验。通
过参考国家标准给定的路面功率谱密度函数,假设汽车在B级路面上行驶,实验中所采用的振动信号频率范围为1-20Hz,加速度功率谱密度为0.05(m/sz)Z/Hz。
(3)单向正弦定频振动实验
此实验为了验证隔振平台在各个方向上受到具有平台固有频率的信号扰动时的性能。实验中振动台所输出的正弦信号振幅为10mm,扰动信号频率为扫频实验中得到的系统在各个方向上的一阶固有频率。图6为隔振平台受到具有固有频率的正弦信号扰动时的上平台的响应加速度。由图中可知,在被动模式下,此时平台将达到共振,响应加速度放大3倍左右;而当采用本文提出的半主动控制策略时,虽然响应加速度仍然比扰动加速度要大,但是相比于被动隔振时有明显的下降。
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