【摘要】：隨著汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展,人們對汽車制動系統(tǒng)的安全性要求也越來越高。汽車制動器作為汽車制動系統(tǒng)中最重要的一環(huán),其制動性能的好壞直接影響到人們的生命財產安全。磁流變制動器是一種20世紀90年代興起的智能材料制動器,其具有響應速度快、制動噪聲小、可調節(jié)性強等優(yōu)點,是汽車制動器的研究熱點和發(fā)展方向之一。然而,由于磁流變效應機理較為復雜,磁流變制動器性能影響因素較多,使得目前國內外基于磁流變效應的制動器主要還處于研究階段。通過文獻調研發(fā)現(xiàn)壁面滑移效應會對磁流變液的力學性能產生影響,但其機理以及對磁流變制動器制動性能的影響規(guī)律還未得到深入研究。因此,本文圍繞這一主題,開展基于磁流變液的壁面滑移效應及其對制動性能的影響規(guī)律研究。本文首先對磁流變液的壁面滑移特性及機理進行研究。使用安東帕MCR302流變儀對不同體積分數(shù)的磁流變液的壁面滑移特性進行測試;研究壁面滑移特性對磁流變液的粘度值和屈服應力的影響規(guī)律;針對磁流變液的壁面滑移特性提出了一種機理并建立磁流變液粘度和屈服應力的壁面滑移模型。以雙盤式磁流變制動器為研究對象,對其磁路進行計算;基于磁流變液的壁面滑移特性和磁流變制動器的工作原理,建立磁流變制動器的制動力矩模型;通過實驗驗證其正確性并與Bingham制動力矩模型進行了對比�；诖帕髯円罕诿婊茩C理和制動力矩模型,選擇在轉子盤表面加工凹槽的方法增加磁流變制動器傳動表面粗糙度,從而增大磁性顆粒與傳動界面的電磁作用力和摩擦力,達到抑制壁面滑移效應提升磁流變制動器制動力矩的目的;采用數(shù)值仿真分析不同凹槽結構對磁流變制動器磁場和壁面滑移效應的影響,選擇合適的凹槽結構。對磁流變液基本性能進行測試;根據(jù)仿真所得凹槽結構完成磁流變制動器的研制與裝配,結合實驗內容搭建制動裝置性能試驗平臺;對磁流變制動器的溫度特性和力矩特性進行測試,進一步研究壁面滑移特性對磁流變液制動性能的影響。本文研究結果:揭示了磁流變液壁面滑移規(guī)律并建立了壁面滑移模型,將其與磁流變制動器的制動原理相結合,建立磁流變制動器的制動力矩模型,分析不同工況下磁流變液的壁面滑移特性對磁流變制動器的影響規(guī)律;考慮到壁面滑移效應對磁流變制動器的影響,在數(shù)值仿真的基礎上選擇合適的轉子盤表面結構來抑制壁面滑移效應,并通過仿真與實驗驗證其合理性,進而研究磁流變液壁面滑移特性對制動性能的影響。本文的研究成果對基于磁流變效應的制動器工程應用奠定理論與實驗基礎。
【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U463.51
【圖文】：

圖１－１邋Ｒａｂｉｎｏｗ發(fā)明的磁流變液離合器［１］逡逑磁流變液及其效應最早是由美國工程師Ｊａｃｏｂ邋Ｒａｂｉｎｏｗ于１９４８年所發(fā)現(xiàn)的，其所設計逡逑的磁流變液離合裝置在通電之后可以承受一成年女子的重量［１］，如圖１－１。但由于磁流變液逡逑材料本身的沉降穩(wěn)定性較低、磁流變裝置的設計復雜性導致了當時研宄的重心并沒有放在逡逑磁流變液上，而是更多研宄電流變液及其器件［２］。隨著科技的發(fā)展和進步，人們對材料和逡逑器件的要求越來越高，而電流變液的剪切應力小，對電源電壓要求較高，密封難等問題又逡逑始終難以解決。而磁流變液的高剪切應力，電壓要求低，密封性好等優(yōu)點也因此受到了各逡逑國學者的青睞，隨后各國學者逐漸將研宄重心放在了磁流變液的研宄方面。為了促進磁流逡逑變材料的發(fā)展和各國之間的學術交流，每隔兩年都會舉辦一次國際電磁流變會議。目前，逡逑最近一屆的國際會議于２０１６年７月在韓國仁川舉行［３］。逡逑在國際上對于磁流變液材料的研宄，Ｌ６ｐｅｚ邋以雙乳液基液模板制備了磁流變液其可逡逑以通過改變磁場大小來實現(xiàn)聚合物磁性粒子的制備和傳輸。Ｓｅｄｌａｃｉｌｃ邋Ｍ［５］等人將石墨烯等復逡逑合材料加入磁流變液中提高了磁流變液的沉降穩(wěn)定性和分散性。ＧａｎｇａｄｈａｉＷ６１采用植物油逡逑作為基液制備了磁流變液，并對其流變學特性進行研究，實驗表明植物油為基液的磁流變逡逑液穩(wěn)定性高。Ｍｉｃｈａｌ邋Ｓｅｄｌａｄｋａｍ對磁性顆粒的表面進行等離子處理

可控、可逆性等特點，使其在工程應用和材料研宄領域受到了廣泛的關注。逡逑WW逡逑＇ＶＰ邋ＨＩＷ逡逑圖１－１邋Ｒａｂｉｎｏｗ發(fā)明的磁流變液離合器［１］逡逑磁流變液及其效應最早是由美國工程師Ｊａｃｏｂ邋Ｒａｂｉｎｏｗ于１９４８年所發(fā)現(xiàn)的，其所設計逡逑的磁流變液離合裝置在通電之后可以承受一成年女子的重量［１］，如圖１－１。但由于磁流變液逡逑材料本身的沉降穩(wěn)定性較低、磁流變裝置的設計復雜性導致了當時研宄的重心并沒有放在逡逑磁流變液上，而是更多研宄電流變液及其器件［２］。隨著科技的發(fā)展和進步，人們對材料和逡逑器件的要求越來越高，而電流變液的剪切應力小，對電源電壓要求較高，密封難等問題又逡逑始終難以解決。而磁流變液的高剪切應力，電壓要求低，密封性好等優(yōu)點也因此受到了各逡逑國學者的青睞，隨后各國學者逐漸將研宄重心放在了磁流變液的研宄方面。為了促進磁流逡逑變材料的發(fā)展和各國之間的學術交流，每隔兩年都會舉辦一次國際電磁流變會議。目前，逡逑最近一屆的國際會議于２０１６年７月在韓國仁川舉行［３］。逡逑在國際上對于磁流變液材料的研宄

ｒｉｇｉｄ邋＞逡逑Ｌａｍｂｄａ邋ｒａｔｉｏ，邋Ｘ逡逑圖１－２磁流變液形態(tài)轉變圖［２８］逡逑在國內方面，趙春偉［２８］等研宄了磁流變液的四種結構演化過程，其中包括成型、拉伸、逡逑斷裂、重組并提出其相應模型。季海峰［２９］考慮溫度對磁流變液的影響建立了新的本構模型逡逑３逡逑

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