This paper presents the dynamic characteristics of MR impact damper for vehicle collision system. Various types of mechanism have been proposed to reduce force transmitted to the vehicle chassis and finally to protect occupants from injury. In the case of head-on collision, the bumper makes main role of isolation material for collision attenuation. In this study, the proposed bumper system consists of MR impact damper and structures. The MR impact damper utilizes MR fluid which has reversible properties with applied magnetic field. The MR fluid operates under flow mode. The bellows is used for generation of fluid flow. A mathematical model of the MR impact damper is derived incorporating with Bingham model of the MR fluid. Field dependent damping force is investigated with time and frequency domain. The MR impact damper is then incorporated with vehicle crash system. The governing equation of motion of vehicle model is formulated considering occupant model. Dynamic characteristics of vehicle collision system investigated with computer simulation.
This paper presents the dynamic characteristics of MR impact damper for vehicle collision system. Various types of mechanism have been proposed for reduce transmitted force to vehicle chassis and finally protect occupants from injury. In the case of frontal collision, the bumper make main role of isolation material for collision attenuation. In this study, proposed bumper system composed of MR impact damper and structures. The MR impact damper is to adopted MR fluid which has reversible properties with applied magnetic field. MR fluid operates under flow mode with Bingham flow and bellows is used for generation of fluid flow. Mathematical model of MR impact damper incorporated with MR fluid is established. Field dependent damping force is investigated with time and frequency domain. The MR impact damper is then incorporated with vehicle crash system. The governing equation of motion of vehicle model is formulated considering occupant model. Dynamic characteristics of vehicle collision system investigated with computer simulation.
A new linearization model for MR dampers is analyzed. The nonlinear hysteretic damping force model of MR damper can be modeled as a hyperbolic tangent function of currents, positions, and velicities, which is an algebraic function with constant parameters. Model parameters can be identified with numerical method using experimental force-velocity-position data obtained from various operating conditions. The nonlinear hysteretic damping force can be linearized with a given slope of damping coefficient if there exist corresponding currents to compensate for the nonlinearity. The corresponding currents can be calculated from the inverse model when the given linear damping force is set equal to the nonlinear hysteretic damping force. The linearization controller is realized in a DSP controller such that the corresponding currents to satisfy a given damping coefficient should be calculated. Experiments show that the current inputs to the MR damper produce linearized damping force with a given slope of the damping coefficient.
In recently, sky-bridge are often applied to high-rised adjacent buildings for pedestrian bridge. the seisnic response control of adjacent buildings have been studied and magneto-rheological(MR) fluid dampers have been applied to seismic response control. In this study, vibration control effect of the MR damper connected adjacent buildings has been investigated. Adjacent building structures with different natural frequencies were used as example structures. Two typed of control methods, displacement based or velocity based, are applied to determinate control force of MR damper. In this numerical analysis, it has been shown that displacement-based control algorithm is more effective than velocity-based control algorithm for seismic response control of adjacent buildings. And, when displacement-based control method is applied to control of adjacent buildings, the control of building occurred large displacement is more efficient in reducing the seismic response.
The magneto-rheological (MR) damper contributes to the new technology of structural vibration control. Its developments and applications have been paid significant attentions in earthquake engineering in recent years. Due to the shortages, however, inherent in deterministic control schemes where only several observed seismic accelerations are used as the trivial input and in classical stochastic optimal control theory with assumption of white noise process, the derived control policy cannot effectively accommodate the performance of randomly base-excited engineering structures. In this paper, the experimental and analytical studies on stochastic seismic response control of structures with specifically designed MR dampers are carried out. The random ground motion, as the base excitation posing upon the shaking table and the design load used for structural control system, is represented by the physically based stochastic ground motion model. Stochastic response analysis and reliability assessment of the tested structure are performed using the probability density evolution method and the theory of extreme value distribution. It is shown that the seismic response of the controlled structure with MR dampers gain a significant reduction compared with that of the uncontrolled structure, and the structural reliability is obviously strengthened as well.
This paper is concerned with applicability of intelligent PID controller which is proposed by Fliss and Join recently. First, we analyze the stability regions of intelligent PID control systems when parameter α is varying, and propose a new method to determine the suitable range of α by using the roots locus. Second, the simulation study of magneto-rheological (MR) damper to the structural vibrations due to earthquakes is presented to verify the effectiveness of the intelligent PID control method.
A seat suspension system with a controlled MR(Magneto Rheological) fluid damper is introduced to improve the ride quality and prevent the health risk of a driver compared to conventional seats. The system locates between a seat cushion and base, and is composed of a spring, MR fluid damper and controller. The MR fluid damper designed in valve mode is capable of producing a wide range of damping force according to applied currents. In experiments, a person was sitting on the controlled seat excited by a hydraulic system. The skyhook control, continuous skyhook control and relative displacement control were applied and the continuous skyhook control improved the vibration suppression by 36.6%.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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