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课程设计 磁流变阻尼器设计与研究,共46页,20251字。
摘 要
振动在现代工业中的许多情况下是有害的,尤其在日益强调舒适的汽车工业。大多数现代车辆都采用被动式悬挂系统(液压减振器)。其缺点是阻尼参数不能随车辆运行工况的改变而任意调节,使其使用性能受到了很大的限制。
针对这种情况,人们将研究的重点逐渐转移到可控流体(磁流变体和电流变体)阻尼器的研究和开发上来。电流变体存在剪切屈服应力小、要求的电压高等不足。而磁流变体具有屈服应力大、响应速度快、能耗低、显著的流变效应、对污染的不敏感等特点,因此磁流变体一直是智能结构领域的理想执行(作动)器材料,磁流变阻尼器的研究和开发逐渐成为各国学者和工程技术人员追踪的热点,磁流变体也逐渐成为汽车智能阻尼器的首选材料。本文根据本文根据磁流变技术的研究现状,对磁磁流变减振器进行设计,包括:磁流变技术简介、磁流变减振器的力学模型、磁流变减振器的结构初步设计、磁路的设计与分析及结构优化等。
磁流变效应是磁流变减振器设计物理基础。磁流变效应是指在磁场的作用下使磁流变液从牛顿流体变为宾汉姆流体,使磁流变液流动阻力增大,进而使减振器阻尼增大。
本文设计思路:(一)利用剪切阀磁流变减振器力学模型及期望设计值,对减振器的结构进行初步设计(二)根据期望屈服强度与磁场强度及励磁电流之间关系设计磁路,并对减振器结构进行优化(三)利用ANSYS软件对磁场强度,磁感应强度进行模拟验证,并同时优化减振器结构。
本文在第一章中介绍了传统减振器及磁流变减振器各自的特点,由此分析了开发磁流变减振器的重要性。在第二章中介绍磁流变液组成及磁流变技术。分析了几种不同配方,并从中选最优的。在第三章中以磁流变体的 Bingham 模型计算剪切阀式磁流变减振器的阻尼力。在第四章中按照期望的设计值,初步设计磁流变减振器的结构,并画出Pro/ENGINEER图。本文在第五章中设计减振器磁路并对减振器结构进行优化,并用ANSYS对磁路进行验证。最后一章回顾本次设计过程及设计的收获。
在利用ANSYS 分析时发现线圈的绕线方式对剪振器磁场强度及磁感应强度有一定影响。
关键词: 磁流变效应,阻尼,牛顿流体,粘塑流体,磁路,ANSYS软件
目 录

第一章 绪论 …………………………………………………………………… 1
1.1 减振的必要性及减振器发展……………………………………………… 1
1.2 传统减振器的特点………………………………………………………… 1
1.3 磁流变液减振器…………………………………………………………… 2
1.4 磁流变液减振器的应用…………………………………………………… 3
第二章 磁流变技术简介………………………………………………………. 4
2.1 磁流变液的组成及选择…………………………………………………… 4
2.2 磁流变液的选取…………………………………………………………… 5
2.3 磁流变液的配制方案……………………………………………………… 6
2.4 磁流变液剪切屈服应力的测试与分析…………………………………… 7
2.5 磁流变效应及其特征……………………………………………………… 10
第三章 磁流变减振器的力学模型……………………………………..…… 13
3.1 磁流变液的Bingham模型………………………………………………… 13
3.2 剪切阀式磁流变减振器的阻尼力分析…………………………………… 13
3.3 剪切阀式磁流变减振器的阻尼力计算模型……………………………… 14
3.4 各参数间关系……………………………………………………………… 17
第四章 磁流变减振器的结构初步设计………………………………...…… 21
4.1 磁流变减震器主要的结构类型及选择…………………………………… 21
4.2 阻尼器主要元件的材料选取……………………………………………… 22
4.3 阻尼器各参数确定………………………………………………………… 23
4.4 利用proe画出磁流变减振器初步设计结构图……………………..…… 26
第五章 磁路的设计与分析及结构优化………………….……….….……… 29
5.1 磁路设计的必要性………………………………………………………… 29
5.2 磁路设计…………………………………………………………………… 30
5.2.1磁芯的选择……………………………………………………….…… 30
5.2.2 磁路设计步骤………………………………………………………… 30
5.3用ansys软件对磁路进行分析……………………………………….…… 36
第六章 结束语……………...…………………………………………… 49
致谢
参考文献
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