车用磁流变减振器的磁路设计

磁流变减振器磁路的设计是减振器设计中较为重要的一步,为使磁路的设计思路更加完善,对影响磁路性能的各关键问题应进行比较细致的分析。选择合理的磁路参数和设计方法决定着减振器的设计能否满足性能要求,利用有限元分析软件ANSYS对设计的磁路结构进行了仿真,结果表明设计的磁路结构满足性能要求,磁路设计方法较为合理,通过分析仿真结果可对磁路结构进一步优化,使设计的磁路结构性能得到最大的发挥。     

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。     

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。     

单筒磁流变减振器散热性能研究

磁流变减振器是通过消耗机械能来实现减振的装置,在工作过程中由于能量的转化导致其自身温度不断变化,温度升高导致了减振器的阻尼性能下降。针对磁流变减振器的这一现象,分析了温度变化对磁流变液粘度及阻尼特性的影响;基于磁流变减振器温度变化的理论模型,提出基于散热因素的磁流变减振器的结构参数设计要求;并对某商品磁流变减振器进行了台架试验。研究表明,磁流变减振器工作过程中自身温度的升高使流变液粘度下降,进而导致阻尼力下降。阻尼力下降的幅值和比例取决于减振器的工作电流和温差大小。     

汽车磁流变半主动悬架系统设计与试验

为了提高汽车的平顺性和行驶稳定性,设计了一种安装双出杆式磁流变减振器的汽车半主动悬架系统。在分析传统的磁流变减振器力学模型的基础上,提出了一种改进的磁流变减振器多项式模型,建立了基于磁流变减振器的半主动悬架系统动力学模型;设计了磁流变减振器物理样机,进行了磁流变减振器的力学特性试验,获得该磁流变减振器的示功特性和速度特性曲线,并利用试验结果进行了模型参数识别与模型验证。考虑时滞对悬架系统的影响,计算了该磁流变半主动悬架的临界时滞,采用Smith预估时滞补偿控制策略,设计了磁流变半主动悬架模糊时滞控制器;利用Matlab软件进行了磁流变半主动悬架时滞补偿控制仿真对比分析;研制了汽车半主动悬架测试系统,开展了磁流变半主动悬架控制台架试验。仿真与试验结果表明,所研制的磁流变减振器耗能效果良好,控制灵敏;试验建模所获得的改进型磁流变减振器多项式力学模型是正确的。与被动悬架相比,在正弦激励和随机路面谱输入下磁流变半主动悬架的簧载质量加速度下降30%左右,减振效果明显。     

复合结构磁流变减振器设计与特性分析

当磁流变减振器半主动功能失效时,为保持其阻尼性能仍具一定的自调节性或实际路况不需无级调节时,节省不必要的能耗,提出用于车辆半主动悬挂系统的被动与半主动功能自动切换的复合结构磁流变减振器。针对其复合结构,根据磁流变流体的本构方程、流体力学和电磁场理论建立阻尼特性模型和可控性能模型,并应用磁流变特性将复杂的阻尼性能模型进行简化以利于结构设计,同时依据优化设计方法实现了半主动和被动结构的协调一致。以实例仿真分析验证了其可控性能。     

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。     

单筒充气式磁流变液减振器设计与仿真分析

磁流变液的力学特性是其重要的应用基础。基于其剪切与流动的力学特性,设计了一种单筒充气式磁流变液减振器,给出了减振器详细的设计参数,分析了该减振器的阻尼力计算方程,用三维软件SolidWorks绘制出减振器的三维结构图。最后,基于MATLAB/Simulink搭建了该减振器的阻尼力仿真模型。仿真结果证明,设计的单筒充气式磁流变液减振器具有可行性。     

磁流变减振器集成式压阻加速度传感器设计与试验

为满足汽车半主动悬架磁流变减振器运行过程中健康状态监测的需求,提高传感系统的可靠性,设计了一种可以测量动态加速度的磁流变减振器外置集成式压阻加速度传感器。根据减振器的工作特性和压阻加速度传感器的特点,提出了减振器集成加速度传感器的概念,确定了集成方式。分析了集成式压阻传感器的设计原则并对芯片进行了结构选型。为保证传感器具有较大的灵敏度以及较好的动态特性,以测试量程为约束条件,采用理论模型推导与有限元仿真结合的方法,确定了芯片的主要尺寸参数,进一步通过理论分析完成了芯片的版图设计。参照设计的加速度传感器参数,进行了订制,在正弦和随机激励下对采用集成加速度传感器的磁流变减振器的单自由度悬架进行了测试与分析,结果证明所设计的加速度传感器具有较好的精度及动态稳定性,能够满足使用要求。     

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。     

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。     

基于磁流变减振器的汽车半主动悬架控制研究

阐述了车用磁流变(MRF)减振器的国内外研究及应用现状,在评价磁流变减振器半主动悬架系统主要的控制策略的基础上,分析了影响控制效果的几个重要因素,并提出应重视研究复合控制策略、设计可靠稳定的控制器,推进磁流变减振器工程应用的进程。     

三工作面旋转式磁流变阻尼器设计与实验

设计了一种具有3个工作面新型结构的旋转式磁流变阻尼器,转子2个端面和圆柱面均为工作面,在不增大转子体积的情况下,有效增加了转子工作面积。基于磁流变液与磁芯材料特性,对阻尼器进行了磁路设计,获得了阻尼器的相关机械参数与电气参数。针对阻尼器结构特点,应用有限元法,建立了磁流变阻尼器的有限元模型,并对其进行了电磁场分析,得到了阻尼器模型的电磁场物理量。结合有限元分析结果与磁流变液的本构关系,对磁流变阻尼器的力学性能进行了仿真研究。在此基础上,研制了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了实验研究,得到了阻尼器的力矩-转速力学特性以及屈服力矩-电流力学特性。     

汽车半主动悬架的多目标遗传优化

汽车采用磁流变液减振器，可根据不同的道路行驶条件，通过改变磁场强度来改变减振器的阻尼特性。提出了一种多目标汽车半主动悬架的遗传优化技术，以行驶安全性、乘坐舒适性、结构空间需要作为优化设计目标或约束，选择悬架系统阻尼作为优化参数，以一个受路面谱激励的1／4汽车模型为例，采用一种高效十进制遗传算法对半主动悬架的减振效果进行验证，结果表明该遗传算法对汽车半主动悬架的参数优化具有较好的效果。     

基于Bingham模型的磁流体阻尼器阻尼力研究

介绍了磁流体阻尼器的工作特点,归纳了阻尼力构建使用的不同模型,给出了研究使用磁流体阻尼器的结构示意,指出了阻尼力求解的要点。基于Bingham模型,将磁流体阻尼通道展开为平行平板后,推导了流动模式和剪切模式的磁流体阻尼器的阻尼力公式,构建了相应的阻尼力模型,比较了输入电流差异对阻尼力的影响,并给出了仿真分析的结论。     

电磁阻尼悬架的主动控制与仿真

提出了采用电磁阻尼系统减小悬架系统振动的主动控制方法。通过对带永久磁铁的圆柱形电磁作动器进行动力学分析，得出了有效的控制方案。根据实验数据，采用最小误差法建立了整个系统的传递函数。实验证明，采用数字逻辑控制器和相位提前法控制的电磁阻尼系统能有效地减小单自由度悬架系统的振动。     

用有限元法合理设计磁流体密封结构

1引言磁流体密封由于具有无泄漏、低损耗、易维护等独特优点,现在国外已发展到了实用阶段,广泛应用于机械、电子、航空、医药等众多领域。我国也于八十年代开始研究、开发这项先进密封技术,许多科研单位都获得了成功．前景非常喜人[2,4,6,7]。目前磁流体单级密封能力一般只有几十kPa,虽然可通过增加磁极数来提高密封结构的耐压性能,但同时也会引起密封装置轴向长度的增加。因此,如何合理设计出磁流体密封结构‘’磁回路”各个参数,从而提高永磁体利用效率,增强密封耐压能力,对于这项技术的推广具有重要的意地2密封结构、原理及耐…