摩托车磁流变阻尼器的设计研究

磁流变液（Magnetorheological fuild）是一种新型的智能材料，属于可控流体，具有在外加磁场作用下快速可逆地改变流变性能的特点。该文选择剪切阀式作为本文阻尼器的工作模式，推导基于平行结构的Bingham模型阻尼器阻尼力的计算表达式。优化设计了磁流变阻尼器的结构参数，在此基础上，根据理论分析选择阻尼器的结构尺寸，设计制作了单出杆磁流变阻尼器。对该文设计的磁流变阻尼器的特性进行了实验研究，该文的研究结果对于磁流变阻尼器在摩托车悬挂系统中的应用具有较好的参考价值。     

一种双线圈磁流变阀的设计与性能分析

阐述了磁流变液的流变特性,在此基础上设计了一种双线圈磁流变阀,分析了其工作原理,并通过数学建模,对其进行了仿真分析和性能研究。研究结果表明,磁流变阀中间工作间隙的磁通密度数值整体上大于端面工作间隙,磁流变阀的压降主要由磁流变液在磁场作用下产生的抗剪切屈服应力决定,双线圈磁流变阀阻尼性能明显优于单线圈磁流变阀。     

车用磁流变离合器磁路设计研究

离合器是保证汽车平稳起步、换挡平顺和防止传动系统过载的关键部件,为改善车辆传动系统的离合器特性,通过分析载重汽车离合器的传动系统模型,利用磁流变液体可控、在外加磁场作用下产生剪切应力传递转矩的特性,建立了磁流变离合器的传递转矩模型、设计了离合器的磁路结构,并应用ANSYS软件仿真分析了不同励磁电流下磁路的磁力线和磁感应强度,仿真结果表明,通过改变励磁电流,磁流变离合器在外加磁场作用下可以实现动力和运动的传递,该研究为离合器的设计和控制提供了理论依据。     

一种新型磁流变阀控系统的设计

利用磁流变液体可控的特性，设计了一新型磁流变阀，并用一组磁流变阀代替传统液压阀构成一惠斯通桥式阀控液压系统；分析了磁流变阀及磁流变阀控系统的宾汉塑性模型，从理论与实验两方面研究了磁流变阀在液压控制系统中的应用。理论分析与实验表明：磁流变阀有着良好的静态性能，且随着控制电流的加大，施加于磁流变液的磁场加强，磁流变阀控系统的效率越高，     

基于有限元仿真的磁流变阻尼器性能研究

对双线圈活塞式磁流变阻尼器结构和工作原理进行分析,应用ANSYS软件对阻尼器磁场有限元仿真,证明励磁线圈电流异向时磁场的利用效率更高,并且建立电流异向时阻尼间隙磁感应强度和电流的函数表达式,结合阻尼力模型和磁流变液的材料特性,得出阻尼力关于电流值和活塞运动速度的理论关系。通过阻尼器台架试验,对理论关系进行验证,结果表明:理论值准确的描述了阻尼力变化规律。为磁流变阻尼器设计及改进提供方法。     

磁流变阻尼器的磁场分析

基于商用有限元分析软件,探讨单级和双级磁流变阻尼器的磁场特性.研究同样参数条件下双级磁路与单级磁路对磁流变阻尼器性能的影响,对比了不同结构参数、不同条件下的单级、双级磁流变阻尼器磁场分布的不同,从而系统研究了影响磁流变阻尼器磁场性能的各种结构参数及其贡献.可以用于指导磁流变阻尼器的设计.     

气动位置控制磁流变流体制动器的研究

利用磁流变流体在外加磁场作用下的流变特性,设计了用于气动位置控制的磁流变流体制动器,给出了制动器结构及工作原理,采用磁场有限元分析方法,对制动器工作间隙中磁场分布及磁场强度进行了分析和计算,对制动器制动力特性进行了分析,对工作间隙中磁场强度及制动力进行了实验测试,对制动器动态制动特性进行了试验研究,并给出了提高制动精度的方法。     

考虑离心挤压的磁流变离合器传动性能研究

介绍了圆盘与圆筒复合式磁流变离合器的工作原理,基于Bingham模型描述了磁流变液剪切应力随外加磁场变化的流变特性,考虑到圆盘旋转过程中磁流变液在离心力的作用下会对圆筒中磁流变液产生挤压强化效应,建立了圆盘与圆筒复合式磁流变离合器的传递转矩方程,分析了磁场强度对传动性能的影响,并通过有限元仿真了圆盘与圆筒复合式磁流变离合器的磁感应强度分布情况。研究结果表明:在考虑离心挤压情况下圆筒式磁流变传动装置的传动性能提升了13.23%,磁流变离合器的传递转矩随外加磁场增大而增大。     

颗粒阻尼及磁流变复合减振镗刀的磁路优化

设计了颗粒阻尼及磁流变复合减振镗刀的磁抑振单元的磁路,并利用仿真软件ANSYS建立了磁路仿真模型。以正交试验为基础,通过仿真研究了磁路特性、磁场分布规律以及不同参数下阻尼通道的磁感应强度。研究表明,轴肩宽度、支撑套厚度和间隙宽度是影响磁通道磁感应强度的主要因素,可以通过合理选择磁路结构参数使减振性能达到最佳状态。     

基于磁流变原理的旋转制动器的研究

根据磁流变液的流变特性,设计了磁流变液制动器,给出了制动器的结构及工作原理,采用磁场有限元分析的方法,对制动器工作间隙的磁场分布及强度进行分析,建立了制动器的制动力矩模型,给出了制动力矩的仿真及实验测试结果并对制动性能进行了分析。     

对磁流变抛光技术中磁场的分析

本文对磁流变抛光(magnetorheological finishing)过程中所采用的梯度磁场,以及磁流变抛光液（MRP fluid）中的磁性颗粒在磁场中的受力情况进行了分析,进而证明了该磁场满足磁流变抛光的要求。最后以实验对其进行了验证。     

车用磁流变减振器的研制

针对车用磁流变减振器现存的阻尼特性不理想、油封易磨损泄漏、磁流变液静置沉降以及磁路结构不尽合理等主要问题,提出了加装单向滑阀、组合密封器、静置稳定装置和多级磁路式电磁活塞等改进措施。以Passat B5轿车前悬架减振器作为设计对象,对磁流变减振器的电磁磁路和液压结构进行了改进设计,最后通过各项性能试验得到了较为满意的结果,表明了双筒滑阀式磁流变减振器的可行性和有效性。     

Finite Element Analysis and Simulation Evaluation of a Magnetorheological Valve

This paper presents an optimised design of a high-efficiency magnetorheological (MR) valve using finite element analysis. The MR valve is composed of a core, a wound coil, and a cylinder-shaped flux return. The core and flux return form the annulus through which the MR fluid flows. The effects of magnetic field formation mechanism and MR effect formation mechanism on the MR valve performance are investigated. Analytical results of the magnetic flux density in the valve indicate that the saturation in the magnetic flux may be in the core, the flux return, or the valve length. To prevent the saturation as well as to minimise the valve weight, the dimensions of the valve are optimally determined using finite element analysis. In addition, this analysis is coupled with the typical Bingham plastic analysis to predict the MR valve performance. ID="A1"Correspondance and offprint requests to: Dr W. Li, Centre for Mechanics of Micro-Systems, School of Mechanical & Production Engineering, Nanyang Technological University, 50 Nanyang Avenue, Singapore 639798. E-mail: mwhli@ntu.edu.sg     

旋转式磁流变阻尼器优化设计与力学性能试验

基于磁流变液的Bingham模型,提出一种应用有限元法对旋转式磁流变阻尼器进行优化设计的方法,通过对阻尼器的结构参数进行优化设计,可以充分发挥材料磁性能,从而获得阻尼器的最优电气参数。研制磁流变阻尼器及其力学性能测试系统,对阻尼器的力学性能进行试验研究,得到了阻尼器的力矩—转速、屈服力矩—电流等力学特性。考虑温度对磁流变阻尼器性能的影响,得到不同温度、不同转速下阻尼器的屈服力矩特性,对磁流变液剪切变稀现象及温度对磁流变阻尼器性能的影响进行分析。     

圆盘式磁流变离合器的设计计算

介绍了圆盘式磁流变离合器的基本结构,对与圆盘式磁流变离合器设计相关的材料选择、磁路、磁流变液最佳工作区、绕线线径、绕线匝数、功耗等进行了较深入分析,提出了一套设计计算方法.     

磁流变液石油钻机辅助刹车实验研究

磁流变液钻机辅助刹车是一种基于磁流变技术的新型辅助刹车.通过对自制的辅助刹车模型进行实验研究,得到了制动力矩随叶片直径、叶片宽度、励磁电流、磁流变液磁性材料含量和转速变化的关系曲线,为以后磁流变液钻机辅助刹车的设计制造奠定了基础.     

考虑磁场的磁流变效应Bingham建模

作为可控智能材料,磁流变体在车辆减振器、发动机悬置等减振领域应用日趋广泛。磁流变效应表现为在磁场作用下,磁流变体的剪切屈服应力将显著增长,从液态转变为半固态。通过考虑磁场条件下的磁流变效应 Bingham建模,研究了不同激励电流和剪切速率条件下磁流变体的轴对称环状间隙流动。同时,研究不同间隙宽度、不同粘度和不同剪切速率条件下,阻尼力随激励电流的变化关系。     

旋转式磁流变测试仪的设计与研究

由于磁流变液的应用前景广阔,而市场上磁流变液性能测试系统相对短缺,为了更好地促进磁流变液的工程应用,有必要研究磁流变液的性能测试仪.通过理论计算和实验验证的方法,设计了一种磁流变旋转式测试仪,用实测的办法验证了磁场理论计算的正确性.测试表明,当电流为1.6A时磁场达到0.5582T,MRF4的剪切应力达到70.12KPa,当电流为1.4A,磁场为0.5483T,剪切屈服强度51.6KPa.     

剪切阀式磁流变液减振器磁路设计方法

激流变液减振器是新型的智能化减振装置，在汽车、机械以及土木工程减振领域具有广泛的应用前景。设计磁路是设计此类减振器一个关键技术。这里研究了在土木及汽车减振领域最具应用潜力的剪切阀式磁流变液减振器的磁路设计计算方法。发现了磁路最小断面面积是影响磁场强度的的关键因素之一，进而提出了磁路设计中应该注意的几个基本问题。     

确定性磁射流抛光技术

介绍一种新型的磁场辅助稳定射流的确定性精密抛光技术--磁射流抛光技术.磁射流抛光利用局部外加轴向磁场固化含有磨料的磁流变液射流束,产生准直的硬化射流束进行相对远距离的确定性精密抛光.介绍该工艺的工作原理,其次定性分析了聚束射流形成的原因,通过一系列试验验证了该工艺精密抛光深凹表面的可行性,还进行磁射流去除波纹度的试验研究,基于计算机控制光学表面成形技术进行去除函数的优化计算.试验结果表明磁射流集束性好,对于抛光距离不敏感,因此在高陡度的凹形光学零件和内腔等复杂形面的确定性精密抛光中具有潜在的独特优势.