本文關(guān)鍵詞：雙線圈磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及阻尼運(yùn)動特性實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：在人們身邊到處都有振動現(xiàn)象發(fā)生。在車輛行駛、火車行駛、航空飛行器飛行、武器裝備發(fā)射炮彈、斜拉橋受到風(fēng)的吹動等情形下，都會產(chǎn)生振動現(xiàn)象。這些振動都會對乘坐人員或操作人員帶來較大的不舒適，與此同時(shí)，對受到振動的裝備產(chǎn)生磨損并影響其性能乃至使用壽命。因而選用合適的減振方式很有必要。 磁流變液阻尼器（Magnetorheological damper，MRD）憑借其優(yōu)異的性能，被大量運(yùn)用于減振方面的研究。它的結(jié)構(gòu)簡易、可控性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快。MRD被推廣到車輛、斜拉橋、房屋等方面使用。本文介紹了雙線圈MRD的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電磁場和阻尼特性的仿真分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并且做了實(shí)驗(yàn)測試。本文的主要內(nèi)容如下： 1、針對常見的單線圈型MRD輸出阻尼力不足等情況，設(shè)計(jì)出同等情況下性能更穩(wěn)定、輸出阻尼力更大雙線圈MRD。詳細(xì)介紹了雙線圈MRD的設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)材料選用等過程。 2、利用Ansys軟件的電磁仿真模塊對雙線圈MRD做了仿真分析。對比分析各結(jié)構(gòu)尺寸對MRD的感應(yīng)磁場強(qiáng)度的影響。分析不同活塞頭的形狀其對MRD阻尼性能的影響。使用恰當(dāng)?shù)膬?yōu)化方法，對特定的MRD的參數(shù)尺寸優(yōu)化,最終獲得最優(yōu)的MRD結(jié)構(gòu)尺寸。 3、利用Matlab2012a中的Simulink模塊建立模型。改變一定的參數(shù)，分析雙線圈MRD的阻尼運(yùn)動性能。 4、根據(jù)設(shè)計(jì)的參數(shù)加工出MRD實(shí)體。制定了相關(guān)實(shí)驗(yàn)的方案，用于實(shí)驗(yàn)。對雙線圈MRD的阻尼運(yùn)動性能進(jìn)行測試分析。 通過實(shí)驗(yàn)，得到如下內(nèi)容：（1）測試出本文設(shè)計(jì)的雙線圈型MRD的零磁場強(qiáng)度下的阻尼力值在120N左右。（2）給兩線圈通異向電流所測的阻尼性能明顯優(yōu)于通同向電流。（3）固定一個(gè)線圈電流，改變另一個(gè)線圈的電流，，驗(yàn)證了雙線圈型MRD上、下兩個(gè)線圈所產(chǎn)生磁場分布的對稱性。
【關(guān)鍵詞】：磁流變阻尼器 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 優(yōu)化 阻尼特性
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB535.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 主要符號說明7-8
• 第一章 緒論8-24
• 1.1 課題的來源、目的、意義8-9
• 1.2 磁流變液介紹9-12
• 1.2.1 磁流變液力學(xué)性能9
• 1.2.2 磁流變液與電流變液的性能對比9-10
• 1.2.3 磁流變液的制備、性能特征研究10
• 1.2.4 磁流變液的工作模式10-12
• 1.3 磁流變阻尼器在國內(nèi)外運(yùn)用研究狀況12-14
• 1.3.1 磁流變阻尼器在土建結(jié)構(gòu)中減振的運(yùn)用12-13
• 1.3.2 磁流變阻尼器在斜拉橋中減振的運(yùn)用13
• 1.3.3 磁流變阻尼器在車輛中減振的運(yùn)用13-14
• 1.3.4 磁流變阻尼器在機(jī)車車輛中減振的運(yùn)用14
• 1.3.5 磁流變阻尼器在武器裝備中的運(yùn)用14
• 1.4 磁流變阻尼器國內(nèi)外結(jié)構(gòu)、磁路設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀14-22
• 1.4.1 根據(jù)激勵(lì)線圈個(gè)數(shù)進(jìn)行的磁流變阻尼器設(shè)計(jì)15-16
• 1.4.2 根據(jù)液體流通方式進(jìn)行的磁流變阻尼器設(shè)計(jì)16-17
• 1.4.3 根據(jù)活塞桿的出桿方式進(jìn)行的磁流變阻尼器設(shè)計(jì)17-18
• 1.4.4 根據(jù)復(fù)合功能進(jìn)行的磁流變阻尼器設(shè)計(jì)18-21
• 1.4.5 其他結(jié)構(gòu)的磁流變阻尼器設(shè)計(jì)21-22
• 1.5 課題研究主要內(nèi)容、研究重點(diǎn)、研究難點(diǎn)、技術(shù)方案22-24
• 第二章 磁流變阻尼器的工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24-39
• 2.1 磁流變阻尼器的力學(xué)模型24-29
• 2.2 磁流變阻尼器構(gòu)造、工作原理29-30
• 2.3 雙線圈磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30-38
• 2.3.1 參數(shù)優(yōu)化30-31
• 2.3.2 外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31
• 2.3.3 強(qiáng)度校驗(yàn)31-32
• 2.3.4 密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32-33
• 2.3.5 雙線圈磁流變阻尼器磁路設(shè)計(jì)基本原理33-36
• 2.3.6 雙線圈磁流變阻尼器零件結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)定36-38
• 2.4 雙線圈 MRD 磁阻計(jì)算38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 第三章 雙線圈磁流變阻尼器仿真分析和阻尼運(yùn)動特性分析39-64
• 3.1 雙線圈磁流變阻尼器的 Ansys 軟件仿真39-42
• 3.1.1 雙線圈 MRD 模型 Ansys 仿真設(shè)置39-41
• 3.1.2 雙線圈 MRD 模型 Ansys 網(wǎng)格劃分41-42
• 3.1.3 雙線圈 MRD 模型 Ansys 運(yùn)算及后處理42
• 3.2 雙線圈磁流變阻尼器的感應(yīng)磁場強(qiáng)度及阻尼性能分析42-56
• 3.2.1 單、雙線圈 MRD 模型對比43-45
• 3.2.2 對活塞頭外部不同倒角個(gè)數(shù)的阻尼器模型磁場、阻尼性能分析45-49
• 3.2.3 原型阻尼器的磁場、阻尼性能分析49-56
• 3.3 雙線圈磁流變阻尼器結(jié)構(gòu) Ansys 軟件優(yōu)化分析56-62
• 3.3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)56
• 3.3.2 Ansys 優(yōu)化基本步驟56
• 3.3.3 雙線圈磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)優(yōu)化56-60
• 3.3.4 優(yōu)化后雙線圈 MRD 磁阻計(jì)算和功耗計(jì)算60-61
• 3.3.5 優(yōu)化前后雙線圈磁流變阻尼器性能對比61-62
• 3.4 本章小結(jié)62-64
• 第四章 雙線圈磁流變阻尼器 MATLAB 建模分析64-69
• 4.1 雙線圈磁流變阻尼器模型的 Matlab 建模64-65
• 4.2 雙線圈磁流變阻尼器模型的 Simulink 仿真中主要模塊程序65-67
• 4.2.1 電流與感應(yīng)磁場強(qiáng)度關(guān)系子程序的建立65
• 4.2.2 感應(yīng)磁場強(qiáng)度與 MRF 剪切屈服強(qiáng)度關(guān)系子程序的建立65-66
• 4.2.3 Simulink 對阻尼特性仿真主程序66-67
• 4.3 雙線圈磁流變阻尼器的阻尼運(yùn)動特性分析67-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 第五章 雙線圈磁流變阻尼器阻尼運(yùn)動特性實(shí)驗(yàn)測試69-84
• 5.1 雙線圈磁流變阻尼器性能試驗(yàn)臺搭建介紹69-73
• 5.1.1 雙線圈 MRD 各零件結(jié)構(gòu)實(shí)物69-72
• 5.1.2 試驗(yàn)臺搭建及測試過程72-73
• 5.2 兩個(gè)線圈通同向電流測試數(shù)據(jù)分析73-76
• 5.2.1 電流為 0A 時(shí)改變幅值73-74
• 5.2.2 在一定運(yùn)行頻率下變化幅值對比74
• 5.2.3 在一定幅值下變化頻率對比74-76
• 5.3 兩個(gè)線圈通同向、異向電流測試數(shù)據(jù)對比分析76-77
• 5.3.1 設(shè)定運(yùn)動幅值和頻率通同向或異向電流對比76-77
• 5.4 兩個(gè)線圈通異向電流測試數(shù)據(jù)分析77-82
• 5.4.1 同一頻率下變化幅值對比77-78
• 5.4.2 在一定幅值情況下變化頻率對比78-80
• 5.4.3 同一頻率和幅值情況下變化電流80-81
• 5.4.4 固定一個(gè)線圈電流改變另一個(gè)線圈電流81-82
• 5.5 本章小結(jié)82-84
• 第六章 總結(jié)84-85
• 6.1 總結(jié)84
• 6.2 展望84-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 個(gè)人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文89-90
• 致謝90

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：947785