单线圈径向流磁流变阀优化设计与性能分析

针对磁流变阀通过改变内部结构提高压降而导致阀体积增大、内部通道易阻塞的问题,在不改变普通单线圈径向流磁流变阀内部基本结构及外观尺寸的基础上,对单线圈径向流磁流变阀压降与压降可调系数进行了多目标优化,设计了一种带有隔磁套筒的单线圈径向流磁流变阀,并阐述了其工作原理,基于Bingham模型推导了其压降数学模型。采用有限元法建立了磁流变阀二维仿真模型,观察径向圆盘阻尼间隙处磁感应强度分布规律,建立约束条件,分析了磁流变阀关键部件尺寸对剪切屈服应力与压降等相关性能的影响。运用ANSYS零阶和一阶优化工具对磁流变阀进行几何尺寸参数优化,并对优化前后磁流变阀有效阻尼间隙处的平均磁感应强度,以及进出口压降进行仿真对比分析。在磁流变阀动态性能测试平台上,对优化前后磁流变阀压降性能进行实验测试对比,实验结果表明,当励磁电流为1. 8 A时,优化前磁流变阀压降为1. 84 MPa,优化后磁流变阀压降为2. 58 MPa,增加了40. 22%;优化前磁流变阀压降可调系数为7. 94,优化后压降可调系数为10. 07,增加了26. 83%;不同负载对磁流变阀压降效果影响不大。     

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。     

电流变智能半主动悬架的输出反馈变结构控制

对带有电流变智能阻尼器的汽车半主动悬架系统设计了一种输出反馈变结构控制器。根据滑模运动方程稳定的Hurwitz判据选择滑模面矩阵,实现控制与外界扰动完全解耦。仿真分析了多种激励信号下隔振质量的响应及半主动悬架系统在系统参数摄动下的鲁棒特性。仿真结果表明,变结构控制下半主动悬架系统的隔振效果要远好于最优被动系统,而且对外界扰动有一定的适应性,对系统参数摄动也具有很强的鲁棒性。     

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。     

一种磁流变减振器的设计与试验

对摩托车磁流变减振器中的磁流变液在挤压和剪切两种工作模式下的阻尼力进行了理论分析和计算,设计出一种可控阻尼力的摩托车磁流变前减振器,并计算了其磁回路的磁阻;通过样品试验,验证了理论分析计算方法和磁流变结构设计的有效性。     

汽车磁流变半主动悬架系统模糊控制仿真研究

建立了两个自由度1/4车体基于磁流变减振器的半主动悬架系统的数学模型,设计了汽车磁流变半主动悬架系统模糊控制器,通过应用Matlab/Simulink仿真软件包对比仿真,结果表明模糊控制磁流变半主动悬架系统的控制效果明显优于磁流变被动悬架系统,为磁流变半主动悬架在汽车上的应用提供了参考。     

车用磁流变液制动器制动效果分析与研究

以磁流变液(MRF)的流变特性为基础,推导了双盘式圆盘型磁流变液制动器的制动力矩计算公式;在整车环境下对磁流变液制动器进行了匹配设计,并在Matlab/Simulink软件环境下建立ABS制动控制系统模型;在ABS模型中,对磁流变液制动器的性能进行了仿真和分析,其结果证实磁流变液制动器具有优越的综合制动效果。     

基于磁流变半主动悬架的振动压路机动力学与控制

在对振动压路机和磁流变减振器研究的基础上,应用磁流变减振器对振动压路机进行半主动控制,并对其进行动力学仿真研究.仿真结果表明,采用磁流变减振器进行半主动控制的振动压路机,其减振性能明显改善.     

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。