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研究小组方向简介

已有 3941 次阅读 2011-6-20 19:32 |系统分类:博客资讯|关键词:学者

本研究小组拥有雄厚的软硬件支持，形成了仪器、机械、材料和自动控制等多学科交叉的科学研究。研究方向包括磁流变材料制备、执行器件设计、结构智能控制和光电测试仪器研究等。在研项目如下：

磁流变材料、器件与控制研究----磁流变液阻尼器

自20世纪40年代末 Rabinow发现了磁流变效应以来，美国Lord 公司、马里兰大学、内华达大学、宾夕法尼亚大学和韩国仁荷大学等科研机构相继投入磁流变技术研发及应用研究，取得了大量标志性成果。磁流变阻尼器是一种利用磁流变液的流变特性而制作的新型半主动控制装置，近年来得到国际学术界和工程界的高度重视，已成为研究的热点，其应用领域涵盖了武器装备、大型土木结构、运载车辆和肢体康复等。

本研究小组以汽车智能悬架为载体，以磁流变材料和器件为代表，先后在基于智能材料的执行器结构设计、智能机械结构系统的驱动与建模、智能控制理论与方法、系统集成等相关的基础理论与关键技术进行了系统、深入和创造性的研究。目前在国家自然科学基金重点项目子课题“基于自供能技术的磁流变阻尼器多参数状态自感知”、新世纪优秀人才支持计划“基于磁流变技术的隔振缓冲技术”及中央高校基础研究重大项目的联合资助下，以磁流变阻尼器为研究对象，利用自供能声表面波传感器实现磁流变阻尼器服役条件下的多参数状态自感知，解决在执行器密闭、运动的内部空间，多参数传感器的能量供给和信号输出等难题，为执行器件的控制补偿提供理论依据和技术基础。

图1基于磁流变阻尼器的汽车悬架系统图2 磁流变阻尼器能量采集实验系统

磁流变材料、器件与控制研究----磁流变弹性体

磁流变弹性体是近些年来诞生的一种磁功能材料，在外磁场的作用下，其流变特性可发生连续、迅速和可逆的变化，并且克服了磁流变液易沉降和需要密封使用的缺点。受到了众多国内外学者的关注，目前通过对于磁流变弹性体材料性能与制备工艺的改进，本研究小组已经研制出磁致剪切储能模量相对变化量达到了400%的磁流变弹性体，实现了在外磁场的作用下，磁流变弹性体的刚度和阻尼特性均具有显著的变化特性。设计了一套针对磁流变弹性体的宏观动态力学性能的测试平台，研制了基于磁流变弹性体的隔振缓冲器，并研究了半主动以及智能控制策略来改善磁流变弹性体隔振缓冲器的实际应用效果。另外，实验室的磁流变弹性体的研究获得了两项国家自然科学基金和中央高校科研基金的资助。

图3. 磁流变弹性体样品图4. 有场制备的磁流变弹性体微观结构

图5. 磁流变弹性体剪切式动态力学性能测试系统图6. 磁流变弹性体落地缓冲试验系统

汽车发动机ECU耐久性测试系统研究

汽车发动机电子控制单元（ECU）是汽车电子产品中技术门槛最高的一块，是汽车的神经中枢。由于其工作环境十分恶劣，ECU应该具备“三防”（防震、防水、防尘）能力，抗发动机点火所产生的电磁辐射干扰，还能够承受温度湿度变化和汽车电池电压波动，否则一旦ECU发生故障，不但会影响发动机性能，而且危及车辆和人身安全。

为了测定和评价ECU产品的环境耐久性和可靠性，为产品的改进和定型提供依据。研究小组开发了汽车发动机ECU环境耐久性测试系统为ECU提供可靠性测试平台，即在ECU的研制及生产过程中，仿真实车环境使ECU在线运行，并能提供各种工况对ECU进行各种可靠性试验，使ECU的可靠性水平达到相关标准而对该型ECU进行设计定型，最终进行批量生产。该项目得到重庆市重点攻关项目的支持，成果已得到国家发明专利授权，所研制的设备已经成功应用于重庆长安伟世通发动机控制系统有限公司，填补了国内空白，取得了良好的经济效益和社会效益。

图7. 汽车发动机ECU耐久性测试系统

烟温激光在线检测系统研究

烟气温度是电站锅炉运行中的重要物理参数，对煤粉燃烧控制至关重要。电站锅炉烟气温度一般在800-1300℃，为了在恶劣环境中实现常期在线测量，本项目组主要从事：白光偏振干涉的理论研究；基于蓝宝石晶体的偏振测温光学传感器的研发；传感器输出信号的解调与温度显示系统的硬件与软件研发，最后整合成一套可以在线稳定测量高温的系统。

目前在北京龙源电力有限公司的资金支持下，已经研发出了第一代仪器，通过专家验收并交付用户使用。