$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
De snelle ontwikkeling van high-performance elektrische voertuigen (EV's) in de afgelopen jaren heeft de menselijke samenleving meer gemak gebracht, evenals nieuwe uitdagingen en kansen voor conventionele voertuigen. Ze vereisen bijvoorbeeld responsievere en preciezere aandrijflijnen1 en geavanceerde ophangingssystemen die precisie, hoge krachtoutput en snel aanpassingsvermogen kunnen leveren. Magnetorheologische (MR) dempers zijn bij uitstek geschikt om aan deze eisen te voldoen, door gebruik te maken van magnetorheologische vloeistoffen - een slim materiaal dat snel en omkeerbaar zijn reologische eigenschappen (voornamelijk viscositeit en vloeispanning) verandert in de aanwezigheid van een magnetisch veld 2,3,4,5,6 . Door deze regelbare verandering kan de magnetoresistieve demper de dempingskracht nauwkeurig regelen. Het benutten van dit potentieel vereist echter nauwkeurige modellering, vooral omdat het handhaven van consistente, voorspelbare prestaties onder de typische bedrijfsomstandigheden van autotoepassingen (het temperatuurbereik kan bijvoorbeeld variëren van -30 °C tot +80 °C) een grote uitdaging blijft.
Bestaand onderzoek naar magnetorheologische dempers (MRD's) vertoont opmerkelijke beperkingen bij het systematisch karakteriseren van dynamisch gedrag door middel van magnetorheologische vloeistof (MRF) reologische gegevensanalyse 4,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16, 17,18,19. Hoewel er substantiële parametrische modelleringsinspanningen zijn gedocumenteerd, dienen deze voornamelijk voor de ontwikkeling van besturingsalgoritmen in plaats van praktische technische ontwerptoepassingen 17,18,19. Bovendien maken de huidige modelleringsparadigma's vaak gebruik van te vereenvoudigde aannames die hun generaliseerbaarheid beperken over verschillende operationele omstandigheden en apparaatconfiguraties 20,21,22,23,24,25,26,27.
Daarom presenteren we een geïntegreerde aanpak die gericht is op het overwinnen van deze praktische beperkingen door middel van drie belangrijke innovaties voor veeleisende toepassingen: het optimaliseren van de MR-vloeistofformulering om de thermische stabiliteit over typische temperatuurbereiken in auto's te verbeteren, het voorstellen van een nieuw Exponential Linear Mixing Analysis (ELMA)-model en parameteridentificatiemethodologie die in staat is om gedrag onder verschillende omstandigheden vast te leggen, en het ontwikkelen van temperatuurcompensatie-algoritmen voor robuuste temperaturen compensatie-algoritmen voor real-time MRD-besturing. Het doel is om een methodologie te bieden die een betrouwbare MRD-werking mogelijk maakt, met name voor thermische variaties. De aanpak biedt voordelen door uniforme optimalisatie van de vloeistofstabiliteit, geavanceerde modellering voor verbeterde nauwkeurigheid en temperatuurgecompenseerde regeling. Reologische experimenten valideren de nauwkeurigheid van het ELMA-model, terwijl voertuigdynamieksimulaties de effectiviteit van de temperatuurcompensatiestrategie aantonen bij het verbeteren van de ophangingsprestaties bij verschillende temperaturen, waardoor de levensvatbaarheid van MR-dempers voor toepassingen zoals elektrische voertuigen wordt verbeterd.