بررسی عملکرد میراکننده های mr در برابر بارهای ضربه ای

میراکننده های mr ابزارهایی برای کاهش اثرات ارتعاشات هستند که به علت پاسخگویی سریع، مصرف انرژی کم، نیروی تولیدی زیاد و از همه مهم تر قابلیت کنترل پذیری، به طور گسترده ای مورد توجه قرار گرفته اند. سیستم های تعلیق خودرو و سیستم های کنترل ارتعاشات سازه ای از جمله موارد پرکاربرد در استفاده از آنهاست و تحقیقات خوبی نیز در این زمینه انجام شده است. از دیگر موارد کاربرد آنها در تجهیزات نظامی و جاذب های ضربه است. اما مطالعاتی که در این زمینه انجام شده، محدود به کارهای آزمایشگاهی است. لذا در این پژوهش به بررسی عملکرد آنها در برابر ضربه پرداخته می شود. ابتدا پاسخ میراکننده ی mr در برابر بارهای استاندارد با استفاده از مدل پارامتری بوک-ون و به روش عددی به دست می آید و با هم مقایسه می شوند، سپس وابستگی بیشینه ی پاسخ میراکننده به ولتاژ ورودی در شرایط ضربه بررسی می شود. با توجه به مدت زمان بسیار کوتاه برای پاسخ میراکننده در حالت ضربه و پارامترهای مورد نظر برای کنترل، شیوه ای برای کنترل آن پیشنهاد می شود و راهکارهایی برای عملکرد بهتر میراکننده در برابر ضربه ارائه می گردد. در ادامه کارایی میراکننده ی mr در سپر خودرو از طریق شبیه سازی مدل نیمه ی خودرو بررسی و طرح جدیدی برای سپر خودرو ارائه می شود. نتایج این بررسی ها نشان می دهد هر چه بارگذاری به ضربه نزدیک تر می شود میراکننده ی mr عملکرد مطلوب تری دارد ولی وابستگی نیروی تولید شده توسط آن به تغییر ولتاژ کم می شود. همچنین با به کارگیری آن با یک فنر به صورت سری قادر به میراکردن نیروهای بزرگتری است. با توجه به اینکه چالش اصلی پیش رو در گسترش کاربرد این نوع میراکننده، ارائه ی مدلی است که بتواند رفتار هیسترزیس غیرخطی پیچیده ی آن را به خوبی شبیه سازی کند، در ادامه دو مدل برای شبیه سازی رفتار آن ارائه می شود. مدل اول از طریق محاسبه ی انرژی تلف شده توسط میراکننده و به صورت یک فنر و یک میراکننده ی ویسکوز معادل است. این مدل در فرکانس های پایین دقت مناسبی ندارد ولی در فرکانس های بالا عملکرد مطلوبی دارد. مدل دوم با استفاده از نمودار نیرو- سرعت آن و به شکل یک چندجمله ای تابع سرعت پیستون و ولتاژ به دست می آید و و با استفاده از دو مثال نشان داده می شود که رفتار میراکننده را به خوبی توصیف می کند.