饋能型磁流變減振器設(shè)計(jì)與研究
本文關(guān)鍵詞:饋能型磁流變減振器設(shè)計(jì)與研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:磁流變減振器是以智能材料磁流變液為工作液體的新型減振器,與普通的液壓減振器相比,它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻尼力可控,工作溫度范圍寬,響應(yīng)速度快,功率消耗較低等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于汽車,工程建筑、橋梁、鐵路、航空航天等領(lǐng)域,并取得了良好的控制效果。磁流變減振器需要外部電流輸入,以產(chǎn)生改變磁流變液特性的磁場(chǎng)從而調(diào)節(jié)輸出阻尼力大小。在實(shí)際工作中,一方面外部電源和控制設(shè)備增加了磁流變減振器控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度,另一方面電源供給的中斷也會(huì)影響系統(tǒng)可靠性。因此通過(guò)對(duì)振動(dòng)饋能技術(shù)的研究,設(shè)計(jì)相應(yīng)的饋能裝置給磁流變減振器供電,不但可以節(jié)約能源,而且提高磁流變減振器的可靠性和適應(yīng)性。本文針對(duì)某國(guó)產(chǎn)汽車磁流變半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的開發(fā),基于模糊熵值法提出了饋能型磁流變減振器方案,根據(jù)懸架阻尼力要求,設(shè)計(jì)了磁流變減振器和饋能裝置,分別對(duì)其阻尼特性和饋能特性進(jìn)行了仿真分析與實(shí)驗(yàn)研究,得到饋能型磁流變減振器的綜合性能。本文主要工作如下:1、根據(jù)應(yīng)用背景和條件對(duì)饋能型磁流變減振器系統(tǒng)進(jìn)行功能分析,得到三種可行的方案,利用模糊熵值法進(jìn)行了方案論證,選取了集成直線發(fā)電機(jī)的饋能型磁流變減振器作為本文設(shè)計(jì)方案。2、建立了混合工作模式下磁流變減振器的力學(xué)模型,依據(jù)車輛懸架阻尼力要求,設(shè)計(jì)了磁流變減振器并對(duì)其磁路與阻尼力進(jìn)行了仿真分析,得到了磁流變減振器工作所需功率。3、對(duì)圓筒型直線發(fā)電機(jī)進(jìn)行磁路分析,結(jié)合外界激勵(lì)條件推導(dǎo)圓筒型直線發(fā)電機(jī)輸出電能表達(dá)式,在滿足尺寸限制和性能要求的前提下,建立了圓筒型直線發(fā)電機(jī)優(yōu)化模型,確定最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù),通過(guò)Ansoft Maxwell有限元分析,驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,得到外接負(fù)載時(shí)電機(jī)輸出電能值。4、加工了饋能型磁流變減振器樣機(jī),利用電液伺服振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)和數(shù)據(jù)采集分析儀,在低頻小振幅振動(dòng)條件下測(cè)試了饋能型磁流變減振器的阻尼特性和饋能特性,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性以及研究方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】:磁流變減振器 饋能 模糊熵值法 圓筒型直線發(fā)電機(jī) Ansoft Maxwell
【學(xué)位授予單位】:浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TB535.1
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-20
- 1.1 課題研究背景與意義10-11
- 1.2 相關(guān)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述11-17
- 1.2.1 磁流變減振器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 饋能技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.3 饋能型磁流變減振器技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
- 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容17-18
- 1.4 本章小結(jié)18-20
- 第2章 基于模糊熵值法的總體結(jié)構(gòu)方案研究20-28
- 2.1 饋能型磁流變減振器的功能原理分析20-21
- 2.2 基于模糊熵值法的饋能結(jié)構(gòu)方案的評(píng)價(jià)21-26
- 2.2.1 模糊綜合評(píng)價(jià)法21-22
- 2.2.2 熵值法賦權(quán)原理22
- 2.2.3 饋能結(jié)構(gòu)方案的計(jì)算22-23
- 2.2.4 各評(píng)價(jià)指標(biāo)的分配與幅值23-24
- 2.2.5 確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重24-25
- 2.2.6 計(jì)算各評(píng)選指標(biāo)的隸屬度25
- 2.2.7 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)25-26
- 2.3 饋能型磁流變減振器結(jié)構(gòu)和工作原理26-27
- 2.3.1 結(jié)構(gòu)和工作原理26-27
- 2.3.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)27
- 2.4 本章小結(jié)27-28
- 第3章 磁流變減振器的設(shè)計(jì)28-44
- 3.1 磁流變減振器的工作模式28-29
- 3.2 磁流變減振器力學(xué)模型29-34
- 3.2.1 剪切模式阻尼力模型30-31
- 3.2.2 流動(dòng)模式阻尼力模型31-34
- 3.3 磁流變減振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與磁路設(shè)計(jì)34-37
- 3.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)34-35
- 3.3.2 磁路設(shè)計(jì)35-37
- 3.4 磁流變減振器磁場(chǎng)有限元分析37-40
- 3.4.1 麥克斯韋方程組37-38
- 3.4.2 靜磁場(chǎng)分析理論38-39
- 3.4.3 靜磁場(chǎng)分析39-40
- 3.5 磁流變減振器的阻尼力仿真分析40-43
- 3.6 本章小結(jié)43-44
- 第4章 圓筒型直線發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)44-60
- 4.1 圓筒型直線發(fā)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)和工作原理44-46
- 4.2 圓筒型直線發(fā)電機(jī)理論研究46-50
- 4.2.1 磁路模型研究46-48
- 4.2.2 直線發(fā)電機(jī)工作性能分析48-50
- 4.3 圓筒型直線發(fā)電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)50-53
- 4.4 圓筒型直線發(fā)電機(jī)有限元分析53-57
- 4.4.1 瞬態(tài)磁場(chǎng)分析理論53
- 4.4.2 瞬態(tài)磁場(chǎng)分析53-57
- 4.5 本章小節(jié)57-60
- 第5章 饋能型磁流變減振器實(shí)驗(yàn)研究60-68
- 5.1 實(shí)驗(yàn)原理60
- 5.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建60-62
- 5.3 饋能型磁流變減振器阻尼特性研究62-64
- 5.3.1 實(shí)驗(yàn)方案62
- 5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析62-64
- 5.4 圓筒型直線發(fā)電機(jī)饋能特性實(shí)驗(yàn)研究64-67
- 5.4.1 實(shí)驗(yàn)方案64-65
- 5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析65-67
- 5.5 本章小結(jié)67-68
- 第6章 結(jié)論與展望68-70
- 6.1 本文主要工作及結(jié)論68-69
- 6.2 展望69-70
- 參考文獻(xiàn)70-74
- 致謝74-76
- 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果76
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