本文關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)式磁流變阻尼器設(shè)計(jì)與關(guān)鍵影響因素分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著磁流變技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷拓展,旋轉(zhuǎn)式磁流變阻尼器越來(lái)越多的應(yīng)用于線(xiàn)控轉(zhuǎn)向力反饋裝置、無(wú)人機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、ABS制動(dòng)器、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)控制等控制場(chǎng)合,對(duì)于這些場(chǎng)合應(yīng)用磁流變阻尼器所要考慮的不再僅僅只是輸出力矩和體積,阻尼器的響應(yīng)速度、能耗、可控性變得越來(lái)越重要。實(shí)際應(yīng)用中不同場(chǎng)合對(duì)磁流變阻尼器關(guān)鍵性能有不同的要求,基于這些不同的要求,本文提出了一系列磁流變阻尼器的性能評(píng)價(jià)指標(biāo),針對(duì)幾種典型的旋轉(zhuǎn)式磁流變阻尼器結(jié)構(gòu),分析了關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)對(duì)磁流變阻尼器性能的影響,具體工作內(nèi)容如下:(1)分析了磁流變液幾種本構(gòu)模型的區(qū)別和聯(lián)系,基于實(shí)際應(yīng)用情況,建立了磁流變液磁致剪切屈服應(yīng)力與磁感應(yīng)強(qiáng)度之間的簡(jiǎn)化線(xiàn)性模型。就一種常用的磁流變液材料MRF132DG的參數(shù),在其磁感應(yīng)強(qiáng)度工作范圍(0.45-0.8T)內(nèi)分析了該模型與實(shí)際材料特性曲線(xiàn)之間的誤差,結(jié)果顯示誤差(-10%~-1%)較小,滿(mǎn)足應(yīng)用和分析要求。(2)基于傳統(tǒng)盤(pán)式和筒式磁流變阻尼器,設(shè)計(jì)了工作在混合模式下的T型轉(zhuǎn)子磁流變阻尼器結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)同時(shí)利用轉(zhuǎn)子多個(gè)側(cè)面和端面產(chǎn)生磁致力矩,能極大提升阻尼器輸出力矩。根據(jù)盤(pán)式和筒式磁流變阻尼器力矩模型推導(dǎo)了T型轉(zhuǎn)子磁流變阻尼器力矩模型。(3)提出了衡量旋轉(zhuǎn)式磁流變阻尼器性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)包含力矩密度、效率、可控性、力矩響應(yīng)四個(gè)指標(biāo),推導(dǎo)了盤(pán)式、筒式、T型三種典型結(jié)構(gòu)磁流變阻尼器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)的表達(dá)式,以磁流變液期望工作磁感應(yīng)強(qiáng)度、鐵磁材料飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、轉(zhuǎn)子半徑、轉(zhuǎn)子側(cè)向長(zhǎng)度、磁流變液間隙厚度為參數(shù)變量,建立了三種典型結(jié)構(gòu)磁流變阻尼器性能評(píng)價(jià)分析模型,并利用該模型初步分析了三種典型結(jié)構(gòu)阻尼器性能與參數(shù)變量之間的關(guān)系,結(jié)果表明轉(zhuǎn)子半徑、轉(zhuǎn)子側(cè)向長(zhǎng)度、磁流變液間隙、線(xiàn)圈平均半徑是影響磁流變阻尼器的關(guān)鍵因素。(4)選擇合適的結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù),在ANSYS中建立了三種典型結(jié)構(gòu)磁流變阻尼器有限元仿真模型,分析比較磁流變液磁感應(yīng)強(qiáng)度的仿真值和性能評(píng)價(jià)分析模型理論值之間的誤差,結(jié)果顯示誤差在可接受范圍內(nèi),所建立的磁流變阻尼器性能評(píng)價(jià)分析模型可信度較高。對(duì)三種典型結(jié)構(gòu)阻尼器性能評(píng)價(jià)分析模型利用MATLAB仿真,定量分析關(guān)鍵影響因素對(duì)阻尼器性能的影響。結(jié)果表明:轉(zhuǎn)子半徑的增加會(huì)使三種結(jié)構(gòu)磁流變阻尼器力矩密度、效率、力矩響應(yīng)增大,可控性降低,在不同轉(zhuǎn)子半徑下,T型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)磁流變阻尼器的力矩密度、可控性、力矩響應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)盤(pán)式和筒式磁流變阻尼器;磁流變液間隙增大會(huì)顯著提升阻尼器功耗并降低響應(yīng)時(shí)間;線(xiàn)圈平均半徑增加會(huì)使三種結(jié)構(gòu)阻尼器功耗增大,響應(yīng)時(shí)間縮短,并且存在一個(gè)線(xiàn)圈平均半徑最佳值使阻尼器體積最小;筒式和T型磁流變阻尼器功耗和響應(yīng)時(shí)間不隨轉(zhuǎn)子側(cè)向長(zhǎng)度變化而改變,盤(pán)式磁流變阻尼器功耗卻隨轉(zhuǎn)子側(cè)向長(zhǎng)度增加而降低,響應(yīng)時(shí)間隨轉(zhuǎn)子側(cè)向長(zhǎng)度增加而縮短,并且對(duì)于盤(pán)式和筒式磁流變阻尼器,存在一個(gè)最佳側(cè)向長(zhǎng)度使其力矩密度最大。
【關(guān)鍵詞】：磁流變 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) T型轉(zhuǎn)子 影響因素
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TB535
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景和意義9-11
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 磁流變液的研究現(xiàn)狀與發(fā)展11-12
• 1.2.2 旋轉(zhuǎn)式磁流變裝置結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文研究目的與內(nèi)容13-15
• 1.3.1 研究目的13
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容13-15
• 2 磁流變液材料性能及本構(gòu)模型15-29
• 2.1 磁流變液組成及制備15-16
• 2.1.1 磁性顆粒15
• 2.1.2 基礎(chǔ)液15-16
• 2.1.3 添加劑16
• 2.2 磁流變效應(yīng)及工作模式16-20
• 2.2.1 磁流變效應(yīng)機(jī)理16-18
• 2.2.2 磁流變液工作模式18-20
• 2.3 磁流變液性能及本構(gòu)模型20-24
• 2.3.1 磁流變液性能20
• 2.3.2 磁流變液模型20-24
• 2.4 常見(jiàn)磁流變液性能介紹24-27
• 2.4.1 MRF122-EG24-26
• 2.4.2 MRF132-DG26-27
• 2.4.3 MRF-241ES27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 3 旋轉(zhuǎn)式磁流變阻尼器理論分析29-39
• 3.1 磁流變阻尼器工作形式29
• 3.2 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)磁流變阻尼器工作原理及力矩模型29-34
• 3.2.1 圓筒式磁流變阻尼器工作原理與力矩模型29-32
• 3.2.2 圓盤(pán)式磁流變阻尼器工作原理及力矩模型32-34
• 3.3 T型轉(zhuǎn)子磁流變阻尼器工作原理及力矩模型34-37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 4 磁流變阻尼器的評(píng)價(jià)指標(biāo)與性能分析模型39-55
• 4.1 磁流變阻尼器評(píng)價(jià)指標(biāo)39-41
• 4.1.1 力矩密度39
• 4.1.2 效率39-40
• 4.1.3 響應(yīng)40-41
• 4.1.4 可控性41
• 4.2 磁路設(shè)計(jì)基本定律41-42
• 4.3 傳統(tǒng)磁流變阻尼器評(píng)價(jià)分析模型42-47
• 4.3.1 筒式磁流變阻尼器分析模型42-45
• 4.3.2 盤(pán)式磁流變阻尼器分析模型45-47
• 4.4 T型磁流變阻尼器評(píng)價(jià)分析模型47-51
• 4.5 阻尼器性能關(guān)鍵影響因素分析51-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 5 磁流變阻尼器關(guān)鍵影響因素仿真分析55-71
• 5.1 初始仿真參數(shù)的確定55-56
• 5.1.1 材料的選用55-56
• 5.1.2 初始仿真結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定56
• 5.2 ANSYS仿真驗(yàn)證56-59
• 5.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)影響因素分析59-69
• 5.3.1 轉(zhuǎn)子半徑59-62
• 5.3.2 磁流變液工作間隙62-64
• 5.3.3 線(xiàn)圈平均半徑64-66
• 5.3.4 轉(zhuǎn)子側(cè)向長(zhǎng)度66-69
• 5.4 本章小結(jié)69-71
• 6 全文總結(jié)與展望71-73
• 6.1 總結(jié)71-72
• 6.2 展望72-73
• 致謝73-75
• 參考文獻(xiàn)75-78

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本文編號(hào)：279092