復(fù)合間隙磁流變控制閥的優(yōu)化設(shè)計與性能分析
本文關(guān)鍵詞:復(fù)合間隙磁流變控制閥的優(yōu)化設(shè)計與性能分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著對磁流變液(MRF)的研究不斷深入,磁流變(MR)器件憑借其優(yōu)良特性,逐漸在各個領(lǐng)域中得到應(yīng)用。作為MRF系統(tǒng)中的關(guān)鍵控制元件,MR控制閥具有調(diào)節(jié)系統(tǒng)阻尼以及開關(guān)換向等功能。相比較傳統(tǒng)電磁閥,MR控制閥有著無運(yùn)動閥芯,結(jié)構(gòu)簡單,控制簡便,響應(yīng)快速等優(yōu)點(diǎn)。因而,對MR控制閥的設(shè)計與研究具有十分重要的意義。本論文提出一種結(jié)構(gòu)緊湊、阻尼特性優(yōu)良的復(fù)合間隙阻尼控制單元,并對其進(jìn)行相關(guān)的分析研究。論文共分為六章,各章內(nèi)容分述如下:論文第一章主要介紹了磁流變液的基本特性與應(yīng)用,以及磁流變控制閥的特點(diǎn)與優(yōu)勢;分析了MR控制閥的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并對現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)分析;最后概述了課題的主體內(nèi)容及其研究意義與目標(biāo)。論文第二章從阻尼單元的基本結(jié)構(gòu)介紹開始,分析阻尼單元的作用機(jī)理;根據(jù)電磁基本原理,建立阻尼單元磁場計算模型,推導(dǎo)出流道中的磁場強(qiáng)度;從阻尼特性、響應(yīng)特性與能耗特性等方面分析阻尼單元的性能模型;最后將基于解析法的磁路模型與有限元法進(jìn)行驗(yàn)證,并對單元的阻尼特性進(jìn)行分析。論文第三章對復(fù)合間隙阻尼單元模型中的參數(shù)進(jìn)行分層處理,引入內(nèi)部設(shè)計參數(shù)與外部設(shè)計參數(shù)的概念,提出無量綱分析方法;分析了單元設(shè)計的總體要求,建立了阻尼單元的優(yōu)化模型,并對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,分析外部設(shè)計參數(shù)對阻尼單元優(yōu)化性能的敏感性。論文第四章應(yīng)用阻尼單元完成MR控制閥的設(shè)計與樣件加工,對其進(jìn)行阻尼壓降與流量及控制電流的性能分析,并提出了簡易的磁流變閥測試實(shí)驗(yàn)臺及測試方法。論文第五章著重介紹了控制閥在MRF系統(tǒng)中的應(yīng)用。該系統(tǒng)基于磁流變液構(gòu)建,可采用調(diào)節(jié)控制閥電流的方式對系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)以及阻尼特性進(jìn)行控制。建立了系統(tǒng)的機(jī)理模型,并基于Matlab平臺進(jìn)行模擬分析。論文第六章對本論文的工作做了全面的總結(jié),闡述了研究的主要內(nèi)容與結(jié)果,并對論文的不足和未來工作提出了展望。
【關(guān)鍵詞】:磁流變液 阻尼單元 MR控制閥 優(yōu)化設(shè)計 性能分析
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH134
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-12
- 第一章 緒論12-22
- 1.1 課題研究背景12-14
- 1.1.1 磁流變液及其特性12-13
- 1.1.2 磁流變液的應(yīng)用13-14
- 1.2 磁流變控制閥研究概述14-19
- 1.2.1 控制閥的結(jié)構(gòu)研究14-16
- 1.2.2 控制閥的優(yōu)化研究16-19
- 1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)19
- 1.3 課題研究意義及研究內(nèi)容19-21
- 1.3.1 課題來源及研究意義19-20
- 1.3.2 研究內(nèi)容20-21
- 1.4 本章小結(jié)21-22
- 第二章 復(fù)合間隙阻尼單元的建模與分析22-38
- 2.1 阻尼單元的控制機(jī)理與結(jié)構(gòu)22-24
- 2.1.1 阻尼單元的控制機(jī)理22-23
- 2.1.2 阻尼單元的結(jié)構(gòu)形式23-24
- 2.2 復(fù)合間隙阻尼單元的數(shù)學(xué)建模24-29
- 2.2.1 阻尼單元的磁路模型24-27
- 2.2.2 阻尼單元的性能模型27-29
- 2.3 阻尼單元模型的分析與驗(yàn)證29-37
- 2.3.1 基于有限元法的磁路分析30-32
- 2.3.2 模型的分析與驗(yàn)證32-37
- 2.4 本章小結(jié)37-38
- 第三章 復(fù)合間隙阻尼單元的優(yōu)化設(shè)計38-52
- 3.1 阻尼單元模型的無量綱化處理38-40
- 3.1.1 模型機(jī)電液耦合參數(shù)歸類38-39
- 3.1.2 無量綱化的分析模型39-40
- 3.2 阻尼單元的優(yōu)化分析模型40-42
- 3.2.1 阻尼單元設(shè)計的總體要求41
- 3.2.2 阻尼單元的優(yōu)化建模41-42
- 3.3 優(yōu)化設(shè)計及外部參數(shù)敏感性分析42-48
- 3.3.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)分析44-45
- 3.3.2 流體參數(shù)分析45-48
- 3.3.3 電磁參數(shù)分析48
- 3.4 復(fù)合間隙與環(huán)形間隙單元的性能比較48-50
- 3.5 本章小結(jié)50-52
- 第四章 控制閥性能分析與測試方法52-60
- 4.1 磁流變控制閥的設(shè)計52-56
- 4.1.1 控制閥的結(jié)構(gòu)及參數(shù)52-53
- 4.1.2 主要材料及特性53-56
- 4.2 控制閥阻尼性能分析56-57
- 4.2.1 阻尼壓降與電流關(guān)系56-57
- 4.2.2 阻尼壓降與流量關(guān)系57
- 4.3 控制閥的性能測試方法57-59
- 4.3.1 性能測試臺設(shè)計57-58
- 4.3.2 性能測試方法58-59
- 4.4 本章小結(jié)59-60
- 第五章 磁流變閥控缸系統(tǒng)的仿真分析60-72
- 5.1 磁流變閥控系統(tǒng)構(gòu)建與原理60-62
- 5.1.1 系統(tǒng)基本組成與功能60
- 5.1.2 系統(tǒng)工作原理與控制方式60-62
- 5.2 磁流變閥控缸系統(tǒng)機(jī)理建模62-67
- 5.2.1 系統(tǒng)主要元件建模62-66
- 5.2.2 系統(tǒng)的分析模型66-67
- 5.3 磁流變閥控缸系統(tǒng)的分析67-70
- 5.3.1 Simulink仿真模型與系統(tǒng)參數(shù)67-69
- 5.3.2 控制閥激勵電流對系統(tǒng)的影響69-70
- 5.4 本章小結(jié)70-72
- 第六章 總結(jié)與展望72-74
- 6.1 論文總結(jié)72-73
- 6.2 研究展望73-74
- 參考文獻(xiàn)74-80
- 攻讀碩士學(xué)位期間的成果80
【共引文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:復(fù)合間隙磁流變控制閥的優(yōu)化設(shè)計與性能分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:265750
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