本文關(guān)鍵詞：電磁場參數(shù)對磁流變液特性的影響及優(yōu)化研究

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【摘要】：磁流變液作為一種新型智能材料,近些年來得到了越來越多的關(guān)注和應(yīng)用,是智能材料研究中一個(gè)十分活躍的分支。由于磁流變液具有屈服應(yīng)力高、沉淀穩(wěn)定性好、零場粘度低、快速響應(yīng)以及工作溫度范圍寬等性能特點(diǎn),其被廣泛應(yīng)用于傳動工程、減震器、液壓裝置、離合器、制動器、密封、拋光裝置、柔性夾具等結(jié)構(gòu)中,其應(yīng)用也已經(jīng)深入到電子、國防軍工、航天航空、能源、冶金機(jī)械、化工環(huán)保、儀器儀表、醫(yī)療衛(wèi)生等方面。因此,對磁流變液性能及其應(yīng)用的研究具有十分深遠(yuǎn)的意義。磁流變液工作性能與所施加的磁場有著密不可分的關(guān)系。磁流變液的剪切應(yīng)力直接影響儀器的工作效率,而磁感應(yīng)剪切應(yīng)力取決于磁流變液工作時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。通過對磁場強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié),可以使得磁流變液的粘性和剪切應(yīng)力等力學(xué)性能快速、靈敏、可逆的變化。一旦撤去磁場,磁流變液又變?yōu)榭梢粤鲃拥囊后w,這便是磁流變效應(yīng)。因此,對于磁流變液電磁場的深入研究,是磁流變液進(jìn)一步發(fā)展以及取得更為廣泛應(yīng)用的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。本課題以磁流變液為基礎(chǔ),以自主設(shè)計(jì)制造的磁流變液測功機(jī)為框架,詳細(xì)探討研究了加載磁場對磁流變液特性的影響。首先,闡述了磁流變液基本原理以及現(xiàn)階段磁流變液儀器的加載磁場磁路的各種情況,總結(jié)現(xiàn)階段磁流變液磁路設(shè)計(jì)的一般方式。對磁流變液測功機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,結(jié)合磁流變液磁路設(shè)計(jì)的一般方式,獨(dú)立設(shè)計(jì)制造出一種磁流變液磁場加載裝置,搭建磁場加載試驗(yàn)臺架,通過試驗(yàn)研究不同加載磁場對磁流變液磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響,探究磁流變液磁感應(yīng)強(qiáng)度與其粘度的關(guān)系。以磁流變液磁場加載試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)理論知識,建立了基于Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的磁感應(yīng)強(qiáng)度預(yù)測模型,獲得磁感應(yīng)強(qiáng)度預(yù)測結(jié)果,并對所建立的預(yù)測模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。最后,運(yùn)用所建立的Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)磁感應(yīng)強(qiáng)度預(yù)測模型,結(jié)合磁流變液磁場加載試驗(yàn)所得數(shù)據(jù),對自主研發(fā)的磁流變液測功機(jī)的加載磁場進(jìn)行預(yù)測,得到在整個(gè)測功機(jī)磁流變液通道圓面上的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。通過對預(yù)測結(jié)果的分析,得到磁流變液測功機(jī)優(yōu)化方法。
【關(guān)鍵詞】：磁流變液 電磁場 Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 磁感應(yīng)強(qiáng)度預(yù)測
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB381
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 選題背景和意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 磁流變技術(shù)發(fā)展過程14
• 1.2.2 磁流變液國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 磁流變液磁場研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容16-18
• 第二章 磁流變液性能及其磁路18-33
• 2.1 磁流變液及其組成18-19
• 2.1.1 磁性顆粒18
• 2.1.2 載液18
• 2.1.3 添加劑18-19
• 2.2 磁流變液性能特點(diǎn)19-21
• 2.2.1 磁流變液流變性19
• 2.2.2 磁流變液力學(xué)特性19-20
• 2.2.3 磁流變液磁特性20-21
• 2.2.4 磁流變液優(yōu)點(diǎn)21
• 2.3 磁流變液磁路設(shè)計(jì)現(xiàn)狀21-24
• 2.3.1 磁流變液減振器磁路設(shè)計(jì)21-22
• 2.3.2 磁流變液離合器磁路設(shè)計(jì)22-24
• 2.4 勵磁線圈設(shè)計(jì)24-26
• 2.5 通電圓線圈及其磁場26-30
• 2.5.1 畢奧—薩伐爾定律26-27
• 2.5.2 通電圓線圈軸線上的磁場分析27-30
• 2.6 磁流變液測功機(jī)30-32
• 2.6.1 磁流變液測功機(jī)原理30-31
• 2.6.2 磁流變液測功機(jī)磁路31-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 第三章 磁流變液磁場加載試驗(yàn)研究33-54
• 3.1 磁流變液磁場加載裝置的設(shè)計(jì)及制造33-39
• 3.1.1 磁場加載裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33-37
• 3.1.2 磁流變液磁場加載試驗(yàn)臺架搭建37-39
• 3.2 磁流變液磁場加載試驗(yàn)方案39-46
• 3.2.1 臺架可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)39-43
• 3.2.2 磁流變液磁場加載試驗(yàn)43-46
• 3.3 試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析46-53
• 3.3.1 電流強(qiáng)度-磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果46-48
• 3.3.2 線圈匝數(shù)-磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果48-49
• 3.3.3 磁流變液粘度-磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果49-51
• 3.3.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析51-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第四章 磁流變液磁感應(yīng)強(qiáng)度預(yù)測研究54-67
• 4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本原理54-58
• 4.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究內(nèi)容54-55
• 4.1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三要素55-58
• 4.2 ELMAN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與算法58-60
• 4.2.1 Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)58-59
• 4.2.2 Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型59-60
• 4.3 磁流變液磁感應(yīng)強(qiáng)度預(yù)測模型60-66
• 4.3.1 Elman網(wǎng)絡(luò)磁感應(yīng)強(qiáng)度預(yù)測模型60-62
• 4.3.2 Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測結(jié)果及驗(yàn)證62-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第五章 磁流變裝置尺寸優(yōu)化研究67-73
• 5.1 磁流變液測功機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)67-68
• 5.2 基于磁場加載試驗(yàn)的磁流變測功機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化68-72
• 5.2.1 測功機(jī)加載磁場預(yù)測68-71
• 5.2.2 測功機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化71-72
• 5.3 本章小結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 全文總結(jié)73
• 6.2 本課題的主要創(chuàng)新73-74
• 6.3 今后工作的展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果78-79
• 致謝79-80

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