基于遗传算法的阶梯式变间隙磁流变阻尼器优化设计

来源：振动与冲击杂志2024年第21期北京时间：

作者：郭佳璇，张艳娟,，罗添洲，杨建伟，，李欣

单位：1.北京建筑大学机电与车辆工程学院，北京100044；2.北京建筑大学城市轨道交通车辆服役性能保障北京市重点实验室，北京100044

摘要：针对用于下肢假肢的磁流变阻尼器阻尼力调节范围受限且体积大、能耗高的问题，提出了一种阶梯式变间隙磁流变阻尼器，该阻尼器可根据人体不同步态需求，通过控制线圈电流与改变阻尼间隙来调节输出阻尼力。阐述了阶梯式变间隙磁流变阻尼器的结构和工作原理，建立了阻尼力计算模型并进行了磁路分析。在满足下肢假肢阻尼力要求的前提下，以阻尼器功率最低、活塞体积最小为优化目标，采用多目标遗传算法对阶梯式变间隙阻尼器的关键结构参数进行优化，得到最优结构尺寸，对优化后的阻尼器进行磁场与力学性能仿真，验证优化结果的合理性。结果表明：优化后的阻尼器在满足输出阻尼力设计要求的条件下，总功率降低了23.3%，活塞体积减小了28.4%，为假肢用磁流变阻尼器的优化设计提供了参考。<br>

关键词：磁流变阻尼器；结构设计；多目标优化；数值模拟