磁流变减振器磁路磁场特性分析

磁路设计是磁流变减振器设计的核心内容,它的好坏直接关系到减振器的减振效果。利用有限元分析软件ANSYS对磁流变减振器磁路结构进行了数值模拟,对影响其性能的励磁材料磁导率、间隙大小、磁路级数以及在多级磁路中相邻两级线圈中电流方向的异同对阻尼通道磁感应强度的影响进行了分析。研究表明这些因素对减振器的特性都有很大的影响,特别是多级磁路的使用相对于单级磁路来说具有较多的优点。设计过程中应综合考虑各参数对减振器特性的影响,合理选择其数值以使设计的结构的性能得到最大发挥。     

新型12/10结构开关磁阻电机磁路特性分析

简要介绍了12/10结构SRM的磁路形式,并利用Maxwell2D对其几种不同磁路形式下的启动转矩进行仿真分析,从仿真结果可以看出在不同磁路形式下的启动转矩有很大的不同,得出12/10 SRM在启动性能方面的优越性。     

GDI喷油器金属注射成形加工技术

GDI喷油器中的磁路零件作为核心部件,对加工技术的要求非常高,而传统金属切削存在效率低、精度低、材料利用率低、性能不稳定等缺点,故将金属注射成形技术(MIM技术)引入GDI喷油器的生产过程中。根据GDI喷油器性能要求和MIM技术的成形特点,选择铁基纳米晶软磁合金粉末Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9作为GDI喷油器磁路零件的成形材料,并对磁路零件进行结构优化设计。通过对样品生产过程的全程跟踪测试,分析了MIM技术较传统技术在生产制造、理化性能、软磁性能等方面的优势。分别采用三维电磁有限元仿真和试验测试的方法,对不同成形技术的GDI喷油器样品进行了性能对比分析。结果表明,采用MIM技术加工的样品有效降低了集肤效应和涡流损耗的影响,启动电流上升速率加快,动态响应时间缩短,动态喷油量升高,并且动态喷油量线性范围扩大,GDI喷油器的综合性能显著提高。     

汽车悬架阻尼匹配研究及减振器设计

为了使车辆满足平顺性要求,对车辆悬架系统阻尼匹配进行了研究,建立了最佳阻尼比设计方法及减振器速度特性分段线性数学模型.以此模型为基础,建立了减振器阎系参数设计数学模型,并对阀系参数进行优化设计.对设计减振器进行了特性试验和整车振动试验,并与原车裁减振器性能进行了对比.结果表明,车辆悬架系统阻尼匹配合理,减振器阀系参数设计方法正确,设计参数值准确、可靠.     

磁流变减振器设计中若干关键问题探讨

磁流变减振器具有体积小、阻尼力大、动态范围广、频响高等优点,应用于车辆悬架减振上,可以很好地满足悬架主动、半主动减振性能的需求。本文主要从磁流变液的特性、励磁材料的选择、磁路工作点的确定以及磁路级数的选择等方面对磁流变减振器设计中需要注意的几个关键问题进行了详细论述,主要分析了励磁材料选择应遵循的原则以及软磁材料工作点的确定方法,为磁流变减振器的设计与应用提供了理论依据。     

圆盘式磁流变离合器的磁路设计分析

分析了磁流变离合器的工作原理,针对一种圆盘式磁流变离合器模型,进行了离合器磁路的设计计算。应用Ansys软件进行了离合器的磁路建模和仿真分析,结果表明,设计的磁路满足要求,并拟合出了励磁电流与工作间隙中磁感应强度和离合器传递力矩的关系曲线,为进一步进行磁流变液离合器的结构设计提供参考。     

圆盘式磁流变制动器仿真优化设计

为了改进磁流变制动器的性能,提出了一种基于结构与磁路耦合模型仿真分析的优化设计方法。该方法以最大化制动器的制动力矩和最小化制动器的质量为目标,采用变动权系数的策略将多目标化为单目标,然后运用ANSYS的参数化有限元仿真优化工具进行优化求解,得到磁流变制动器的最佳几何参数。在此基础上,加工制造出实物样机,设计并搭建磁流变制动器性能测试平台,实验和仿真结果表明该设计方案能较好满足制动器的制动力矩和磁路设计的要求。     

隔磁环及导磁材料对磁流变液测功机磁路影响分析

磁路环境是制约磁流变液装置正常工作的最主要因素,良好的磁路环境使磁流变液测功机具有更佳的经济性和实用性。以新型磁流变液测功机为研究对象,利用Ansoft Maxwell软件对其进行磁场仿真,研究隔磁环和导磁材料对磁流变液测功机磁场性能的影响。通过搭建磁流变液加载磁场试验台架,对3种不同体积百分比的磁流变液样品进行磁场加载试验,相同电流下仿真结果与试验结果平均误差为8.9%,证明仿真方法的可行性。研究表明,体积分数对磁流变液工作间隙处的磁感应强度影响极其微小;磁流变液测功机工作间隙内磁感线分布较为均匀,磁感应强度在120～162 mT范围内,且不同影响因素对磁流变液测功机工作间隙内的磁感应强度有不同程度的影响。     

用于车辆悬架的磁流变减振器研究动态

出于提高车辆悬架性能的目的,国内外对主动、半主动悬架相关技术展开了深入研究,磁流变减振器因为具有能耗低、响应快、可控性好等特点而受到特别关注。对磁流变减振器的设计需要在深入研究其工作模式和力学模型的基础上,探讨减振器内部磁场和流场分布规律,研究结构参数对阻尼力的影响以及磁路结构的优化设计。对于目前存在的响应滞后、高温衰退等问题有待深入研究。磁流变减振器的开发要和悬架系统参数设计结合起来,与系统实现完好匹配才能开发出能显著提高车辆悬架性能的磁流变减振器。     

单相对称磁路湿式力矩马达研究

现有的2D阀用电-机械转换器从磁路原理和结构而言均较为复杂,且不能在湿式状态下工作。为此,基于单相对称磁路设计了一种结构简单、有限转角的新型湿式力矩马达,制作了实验样机并搭建了实验平台,分别基于磁路解析、数值模拟和实验研究了该马达的力矩-转角特性以及频率响应等主要特性。实验结果和模拟结果基本相符,显示该马达的矩角特性曲线呈线性关系,且幅值随着电流增加而增大,其静力矩幅值达到0.042 N·m,实测频响能够满足直驱式2D比例阀和换向阀等的使用要求,适合作为此类场合的电-机械转换器。     

改进阻尼特性的内置平行双线圈磁流变阻尼器研究

提出了一种内置平行双线圈的磁流变阻尼器。推导了径向流和环形流磁流变阻尼器的压降数学模型。比较了具有串联双线圈的常规磁流变阻尼器和所提出的磁流变阻尼器的阻尼性能。分别对提出的磁流变阻尼器和常规磁流变阻尼器进行了电磁分析,从而验证所提出的磁流变阻尼器的原理并获得其磁路的磁特性。利用数值模拟分析比较了2种磁流变阻尼器的阻尼性能,分析结果表明内置平行双线圈的磁流变阻尼器具有更好的阻尼性能。依据所提出的磁流变阻尼器的结构原理制作了原型样机,通过实验验证了其阻尼性能的优越性。实验结果显示所提出的磁流变阻尼器的最大阻尼力约是常规磁流变阻尼器的1.86倍,等效阻尼约为常规磁流变等效阻尼的2倍。     

基于磁场FE和CFD的磁流变阻尼器力学性能分析

针对某重型机械中安装的双出杆双线圈可复位式磁流变阻尼器，利用实验和仿真方法对其在特定冲击作用下的力学性能进行分析。利用磁场有限元(FE)和计算流体动力学(CFD)的单向耦合数值模拟方法，建立含隐式动网格边界的阻尼器数值模型，通过准静态实验对模型进行了验证。利用基于C语言的用户自定义函数(UDF)定义磁流变液体的本构模型，捕获磁场作用区域。结果表明，在持续通电的情况下，受到冲击后，阻尼器速度在80ms内降至零，但活塞在复位过程中停在位移为1.3mm处，控制电源断开后能够使其完全复位。     

活塞式磁流变液阻尼器磁场有限元分析

针对磁流变液阻尼器的磁路结构，利用ANSYS软件进行电磁场有限元分析。分析不同结构模型的磁流变液阻尼器的磁场分布，研究了单级磁路与双级磁路在相同激励状况下，所产生的不同的响应。分析活塞结构的变化对磁流变液阻尼器磁场分布的影响，为磁流变液阻尼器的结构设计提供了依据。     

温度效应下磁流变阻尼器动力学仿真建模与试验

为了精确预测磁流变阻尼器在温度效应下的动力学性能规律,提出一种参数化的仿真建模方法。采用磁流变液试验实测数据拟合方法,建立粘温特性相关非线性物理参数方程;基于Bingham力学模型及对温度效应的影响分析,运用ANSYS软件编译UDF程序、设置模型参数进行参数化仿真建模,以Fluent模块求解粘滞阻尼力,以Emag模块求解库伦阻尼力。搭建温度效应下磁流变阻尼器力学试验平台,并通过试验对仿真模型进行修正、对比与验证,讨论不同温度对阻尼力、能量耗散的变化规律。结果表明,温度效应主要影响粘滞阻尼力,仿真结果与试验实测值高度吻合;不同温度和电流下阻尼器的能量耗散与温度成反比,与库伦阻尼力成正比。仿真建模方法可预测分析输出阻尼力特征,以对磁流变阻尼器进行结构设计和参数优化。     

线圈外置式磁流变阻尼器及其磁场有限元分析

提出了一种线圈绕于工作缸外的新型磁流变阻尼器。运用ANSYS电磁场有限元分析模块对其进行了静态电磁场分析,通过求得的磁力线分布与磁感应强度分布验证了新型磁流变阻尼器结构的合理性。根据牛顿流体模型和B ingham塑性流体模型,应用MATLAB软件计算出了新型磁流变阻尼器阻尼力随活塞速度、控制电流变化的关系曲线。     

汽车开关磁阻发电机的磁场分析

考虑到开关磁阻发电机(SRG)的磁饱和、非线性及磁场疏密分布的情况。通过ANSYS软件进行了在不同转子位置、不同电流下的SRG磁场的二维有限元分析和计算，据此可求得电机的参数和性能。并为实现电机的进一步优化做好基础。