磁流变液减振器的结构设计与性能研究

文中分析了3种工作模式的磁流变液减振器,分别是流体模式、剪切模式和挤压模型;设计了一种新型的基于混合模式的磁流变液减振器,并搭建了一套数据采集系统,包括数据采集卡、传动系统、Labview软件等,对磁流变液减振器的力学性进行了研究,测试结果表明,随着外加磁场强度的增加,磁流变液减振器的阻尼力增加较为明显。     

回转叶片式磁流变液减振器的研究

磁流变液是一种新型智能材料,在外加磁场作用下,液体黏度发生很大的变化。将磁流变液材料应用于车辆减振器上,通过理论及试验分析,这种叶片式磁流变液减振器提供的阻尼力可完全替代被动式叶片减振器,并具有更优良的控制性和适应性。磁流变液减振器是一种基于工作液可控特性的新型可控减振器,以磁流变液作为减振器的工作液,并在减振器中设计有电磁线圈,电磁线圈产生的磁场作用于减振器的工作液,通过控制电磁线圈电流的大小来改变磁流变液的黏度,实现阻尼可调的目的。     

回转叶片式磁流变减振器的结构设计与健康分析

对回转叶片式液压减振器进行了结构改造，设计了一种新型的磁流变减振器，还进行了阻尼力的理论建模，对其阻尼特性作了理论分析，在此基础上对减振器的结构设计提出了改进，对阻尼力的理论模型加以修正。     

磁流变减振器原理

这里分析了一种磁流变减振器的原理,用粘度模型描述了磁流变液随外加磁场变化的流变特性,得到的阻尼力方程为这种减振器的设计提供了理论基础。研究结果表明:随着外加磁场的增加,磁流变液的表观粘度增加,减振器产生的阻尼力增大。     

回转叶片式磁流变减振器的结构设计与建模分析

对回转叶片式液压减振器进行了结构改造,设计了一种新型的磁流变减振器,还进行了阻尼力的理论建模,对其阻尼特性作了理论分析,在此基础上对减振器的结构设计提出了改进,对阻尼力的理论模型加以修正。     

磁流变减振器建模与试验

建立较为精确的磁流变减振器阻尼力模型是设计控制策略并获得良好控制效果的关键。基于流体动力学理论和磁流变液流变特性,对阻尼通道内磁流变液进行流体动力学分析,详细推导磁流变减振器阻尼力模型。结合阻尼通道处磁场有限元分析,完善阻尼力模型。最后试验测试自制磁流变减振器在不同励磁电流和不同活塞速度下的示功特性和速度特性,利用试验数据对模型进行系数辨识,建立磁流变减振器简化力学模型。研究结果表明,励磁电流小于0.8 A时,输出阻尼力试验值与计算值较吻合,当励磁电流增大,阻尼力试验值与计算值最大相差约100 N,计算值相对于试验值的误差在19%以内,该简化力学模型能描述磁流变减振器的基本力学特性,能为半主动悬架控制研究提供理论指导。     

三阶段叶片式磁流变液减振器设计与磁路仿真

介绍了车用缝隙式阻尼型和孔式阻尼型叶片MRF减振器的磁路设计方案,并针对缝隙式阻尼型相对于孔式阻尼型间隙处磁感应强度小的不足,提出了采取切向放置铁芯的三阶段叶片式MRF减振器的设计。根据ANSOFT电磁场分析软件的仿真分析结果,该设计可增强缝隙处的磁场强度,并提高其均匀性。     

简易磁流变减振器的研究

磁流变体在减振领域的应用研究已成热点,并开发出了磁流变减振器。但这种减振器由于磁流变液用量大、密封要求高等因素,致使其成本很高不利于工程推广应用。鉴于此,本文在了解磁流变液性能的基础上提出用多孔材料设计研究简易磁流变减振器,并开发出样机对其设计思路进行验证,用 SIMULINK 模拟 PID 控制下的减振效果。     

三阶段活塞式磁流变液减振器磁路的试验研究

磁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,磁路设计是决定此类减振器性能的关键技术之一。研究了三阶段活塞式磁流变液减振器的两励磁线圈在不同情况下的励磁特性。研究表明,放置在空气中的两线圈产生的磁场强度在各阶段具有矢量叠加性,两线圈电流方向的异同对其在各阶段产生的磁场强度的总和没有影响。     

车用滑阀式磁流变减振器设计与外特性仿真

介绍了车用滑阀式磁流变减振器的设计方案。为了确保在零场条件下磁流变减振器仍能提供足够的阻尼力,设计了滑阀式活塞组件结构。详细阐述了该减振器的工作原理,分析了阻尼力模型。运用Simulink软件对减振器进行了外特性仿真,结果表明该减振器在零场与励磁环境下均具有可靠的阻尼性能。     

高耗能自解耦式MR阻尼器的设计及性能试验

为设计制作基于土木建筑结构振动控制的高耗能自解耦式磁流变(magneto-rheologcal,简称MR)阻尼器,通过对阻尼器设计的关键技术、阻尼器的性能试验及力学模型的参数识别进行研究,得知在副活塞中设置解耦装置可使阻尼器在不同的振幅下具有不同的刚度和阻尼特性,在主活塞中将永久磁场和电流磁场结合起来实现阻尼器的逆向控制的设计思路是可行的,铜制隔磁环的设置保证了磁力线沿理论设计的路径穿行,又使线圈避免与磁流变液的长期接触腐蚀,从而提高其耐久性。通过对阻尼器采用基于反正切函数的MR阻尼器模型进行参数识别,得到了与试验结果吻合的MR阻尼器的力学模型。     

磁流体行为指数对磁流变冲击阻尼器性能的影响

根据应用于火炮的冲击型磁流变(MR)阻尼器的特点,基于Herschel-Bu lkley本构模型,建立了某25 mm火炮磁流变后坐阻尼器的平行板一维层流模型,获得了不同磁场作用下阻尼力随活塞速度的变化规律。根据某单管25 mm火炮的后坐运动方程,计算了不同MR流体行为指数下,火炮的后坐位移和后坐速度,评价了MR流体行为指数对后坐阻尼器行为的影响。     

气动位置伺服系统磁流变流体制动器的仿真

利用磁流变流体的流变特性，设计了气动位置伺服系统磁流变流体制动器，介绍了其结构及工作原理，给出了阻尼力计算及实现制动控制的数学模型，并对其磁场分布及阻尼力特性进行了仿真计算，给出了相应的仿真结果。     

磁流变液密封机制及结构设计

根据磁性液体的磁流变效应,推导出磁性液体密封压力的计算公式,通过测试磁性液体的屈服应力,验证了该公式。并将磁性液体密封结构用于磁流变液的密封,实验表明磁流变液具有较好的静密封性能。     

磁流变智能阻尼器的工作原理及设计

介绍了磁流变智能阻尼器的结构和工作原理,重点从线圈缠绕方式、结构参数和磁路设计等方面对磁流变阻尼器设计中应注意的一系列关键性技术问题作了详细归纳,并对已设计出的阻尼器进行了实验,分析了磁流变阻尼器的性能,进一步验证了设计方法的有效性和正确性.     

考虑公差的扭转动力吸振器不确定性优化设计

建立了带扭转动力吸振器的动力传动系统模型,考虑了动力传动系统与后桥的耦合作用,推导了带扭转动力吸振器的动力传动系统振动动力学方程;对扭转动力吸振器的影响进行研究,分析了加入扭转动力吸振器后动力传动系统自由振动和强迫振动性能的变化及其原因;将区间不确定性优化模型引入动力传动系统振动分析中,保证了不同制造条件和使用工况下扭转动力吸振器均能最大程度发挥其作用,且允许扭转动力吸振器参数存在宽松的设计公差。     

汽车磁流变液离合器的设计

为解决当前汽车自动变速器中多片摩擦式离合器存在的缺陷,提出并设计一种新型的汽车磁流变液离合器。介绍磁流变液离合器的工作原理;设计离合器的机械组合结构,详细说明档位结构和散热结构的设计;设计磁路结构,并利用ANSYS有限元分析软件对磁路进行优化。设计的磁流变液离合器可以避免因摩擦片间的滑磨带来的故障及功率损耗,使驱动系统更安全节能;磁流变液在固态和液态之间的毫秒级可逆转化,使得离合器响应速度更快,提高了汽车的变速响应性能。     

光束定向器方位轴磁流变液密封的设计与优化

为满足光束定向器方位轴内气体的密封要求,设计一种外筒分离式的磁流变液密封结构,主要由磁流变液、极靴、永磁体、外筒和内筒组成。利用Maxwell建立该密封结构的简化模型,仿真分析密封结构的磁感应强度及其分布情况。分析磁流变液密封结构中极齿形状对耐压值的影响,得出在密封间隙为0.12～0.22 mm时,单侧倒角齿形的磁流变液密封性能更好。采用正交试验法对密封间隙、齿宽、齿高、槽宽和单侧倒角等齿形参数进行优化,正交试验结果表明：密封间隙对磁流变液密封耐压值影响最大,其次是极齿宽度,槽宽、倒角角度和齿高对耐压值的影响较小。最终得到一组最优参数,优化后的磁流变液密封的密封性能提高了199.4%。     

用于四连杆下假肢的孔隙结合式磁流变液阻尼器设计

磁流变液阻尼器具有阻尼可控、能耗低、对外界激励响应快等特点,因此基于磁流变液阻尼器的下假肢成为目前假肢应用领域的研究热点。现有磁流变液阻尼器体积较大且笨重,而且初始阻尼力较大,用于下假肢膝关节时无法对人体步态进行良好地模拟,从而降低了人体运动过程中的步态质量和患者的舒适程度。因此,提出一种应用在下假肢膝关节的孔隙结合式磁流变液阻尼器,孔隙结合式磁流变液阻尼器响应快、模拟出的步态拟人性强、结构轻巧、易更换、使用寿命长且价格低廉,可满足截肢患者对假肢的性能及外观要求。