本文關(guān)鍵詞：雙線圈磁流變閥結(jié)構(gòu)設(shè)計及壓降特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：傳統(tǒng)的液壓閥一般由可以活動的機械部件構(gòu)成，其通過內(nèi)部可活動零部件的相對運動來實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的控制。由于液壓閥的閥芯在工作過程中需要相對運動，，所以其工藝復(fù)雜、加工精度要求較高，相應(yīng)的成本高，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且難于控制。所以研究以智能材料為工作介質(zhì)的液壓控制閥來解決傳統(tǒng)液壓控制閥存在的問題是目前的研究方向。 磁流變液是一種在外加激勵磁場的作用下瞬間產(chǎn)生剪切應(yīng)力的智能材料。磁流變閥就是基于磁流變液可控的流變特性而設(shè)計的，磁流變閥以磁流變液為工作介質(zhì)，一般由閥體、閥芯、端蓋等部分組成，磁流變閥的工作間隙一般由閥體和閥芯之間的縫隙形成。其不存在移動部件，結(jié)構(gòu)簡單，控制性能好。 本文的研究內(nèi)容包括： （1）設(shè)計了一種雙線圈圓環(huán)工作間隙磁流變閥，討論了磁流變閥設(shè)計的一些關(guān)鍵問題，根據(jù)設(shè)計要求初步選定了其主要尺寸。在對其進行磁路計算中，校核了部分關(guān)鍵尺寸的設(shè)計合理性,并計算了繞線圈的應(yīng)許匝數(shù)。 （2）利用ANSYS軟件對雙線圈磁流變閥進行磁場仿真，設(shè)定合理的仿真參數(shù)以及實體模型，對其仿真結(jié)果進行后處理且仿真分析。隨后對雙線圈磁流變閥進行優(yōu)化設(shè)計，對雙線圈進行優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)是有效地推遲了磁流變閥工作間隙的磁飽和現(xiàn)象的出現(xiàn)，提高磁流變閥的磁流變效能，有效的增大磁流變閥的壓降和可控范圍，提高了其可控性能。 （3）建立雙線圈磁流變閥壓降特性模型，并推理出其壓降特性模型的數(shù)學(xué)計算公式。利用MATLAB軟件對雙線圈磁流變閥進行了壓降特性性能仿真，分別仿真了工作間隙厚度、工作流量和閥芯半徑等參數(shù)對壓降的影響。 （4）依據(jù)磁流變閥的設(shè)計性能選擇相應(yīng)的實驗測試的液壓元件，包括電機、齒輪泵、穩(wěn)壓溢流閥、負載溢流閥、流量計、壓力變送器等組裝測試系統(tǒng)所必備的部件并依據(jù)測試原理圖對這些液壓元件進行組裝。然后對雙線圈磁流變閥的壓降特性進行測試，測試磁流變閥在不同工況的運行情況并對實驗測試數(shù)據(jù)進行分析，通過對磁流變閥進行實驗測試來驗證磁流變閥理論設(shè)計的正確性和合理性。
【關(guān)鍵詞】：磁流變閥 雙線圈 磁場仿真 壓降特性
【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】：2014
【分類號】：TH134;TB381
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-17
• 1.1 傳統(tǒng)液壓控制閥的工作原理及應(yīng)用8-10
• 1.2 磁流變閥國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用10-14
• 1.2.1 磁流變液的發(fā)展及其構(gòu)成10-11
• 1.2.2 磁流變液的工作原理11-12
• 1.2.3 磁流變閥關(guān)鍵技術(shù)及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 課題研究背景及意義14-15
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 雙線圈磁流變閥結(jié)構(gòu)設(shè)計17-27
• 2.1 磁流變閥的工作原理與模式17-19
• 2.2 雙線圈磁流變閥結(jié)構(gòu)設(shè)計19-22
• 2.2.1 雙線圈磁流變閥的結(jié)構(gòu)與原理19-20
• 2.2.2 雙線圈磁流變閥的材料選擇20-21
• 2.2.3 磁力線在工作間隙中的方向21
• 2.2.4 工作間隙尺寸21
• 2.2.5 提高磁流變閥壓降的方法21-22
• 2.2.6 雙線圈磁流變閥結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計22
• 2.3 雙線圈磁流變閥的磁路計算22-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 雙線圈磁流變閥磁場仿真及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計27-50
• 3.1 ANSYS 有限元電磁場仿真分析軟件27
• 3.2 雙線圈磁流變閥電磁場仿真模型的建立27-29
• 3.2.1 磁流變液的特性參數(shù)27-29
• 3.2.2 雙線圈磁流變閥仿真模型尺寸參數(shù)29
• 3.3 雙線圈磁流變閥電磁場仿真29-35
• 3.3.1 仿真環(huán)境的設(shè)定29-30
• 3.3.2 2-D實體模型30-31
• 3.3.3 仿真結(jié)果及后處理31-35
• 3.4 雙線圈磁流變閥電磁場仿真分析35-43
• 3.4.1 兩組激勵線圈的通電方向?qū)Υ帕髯冮y的影響35-39
• 3.4.2 閥芯加工倒角對磁流變閥的影響39-42
• 3.4.3 工作間隙厚度對磁流變閥的影響42-43
• 3.5 雙線圈磁流變閥結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計43-49
• 3.5.1 ANSYS 優(yōu)化設(shè)計43-44
• 3.5.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的變量及方法的設(shè)定44-45
• 3.5.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果分析45-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第四章 雙線圈磁流變閥壓降特性建模及性能仿真分析50-57
• 4.1 磁流變閥的壓降計算50-53
• 4.1.1 數(shù)學(xué)模型的建立50
• 4.1.2 壓降公式的推導(dǎo)50-53
• 4.2 雙線圈磁流變閥的性能仿真53-56
• 4.2.1 MATLAB 軟件簡介53
• 4.2.2 壓降與工作間隙厚度的關(guān)系53-54
• 4.2.3 壓降與閥芯半徑的關(guān)系54-55
• 4.2.4 壓降與流量的關(guān)系55-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第五章 雙線圈磁流變閥壓降特性實驗分析57-69
• 5.1 實驗測試平臺介紹57-60
• 5.1.1 實驗測試軟件57
• 5.1.2 實驗測試平臺57-60
• 5.2 雙線圈磁流變閥壓降特性實驗測試60-68
• 5.2.1 兩組激勵線圈不同通電方式的實驗測試60-61
• 5.2.2 兩組激勵線圈通不同大小電流的實驗測試61-62
• 5.2.3 磁流變閥施加不同負載的實驗測試62-65
• 5.2.4 兩組激勵線圈的其中一組固定不同電流的實驗測試65-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 第六章 結(jié)論及展望69-71
• 6.1 全文工作總結(jié)69-70
• 6.2 后續(xù)工作展望70-71
• 參考文獻71-73
• 附錄 雙線圈磁流變閥部分零件圖73-74
• 個人簡歷 讀研期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利74-75
• 致謝75

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：雙線圈磁流變閥結(jié)構(gòu)設(shè)計及壓降特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：299722