磁流变制动器的参数设计和制动力矩分析

对双盘式磁流变制动器的结构进行了参数设计,并利用MATLAB软件对其制动力矩进行仿真分析,结果证明所设计的双盘式磁流变制动器结构可以满足车辆制动的需求。利用SIMULINK仿真工具箱建立了仿真模型,分析了励磁电流和结构参数对磁流变制动器制动性能的影响。对磁流变制动器的结构参数进行了优化设计,得出了更加合理的制动器结构,为双盘式磁流变制动器的设计提供理论参考。     

基于Matlab/Simulink的车用磁流变液制动器设计与仿真

设计了一种汽车轮内叶轮式磁流变液制动器,根据磁流变液在强磁场下的流变特性,推导出该制动器的制动力矩计算方法,并在Matlab/Simulink环境下建立仿真模型,分析了制动器结构参数对制动力矩的影响。所设计的汽车磁流变液制动器能够满足一般小型汽车的制动力矩需求。     

圆盘式磁流变制动器磁路多目标优化

为了提高磁流变制动器的制动性能,基于Herscher-Bulkley模型,以磁流变制动器的质量最小、输出制动力矩最大为优化目标,提出了一种基于有限元分析(FEA)和多目标遗传算法(MOGA)的联合优化设计方法。利用该方法获得了磁路结构的Pareto最优解,并采用组合赋权法对Pareto最优解进行选优,得到了制动器最优的磁路结构参数。仿真结果表明:所提出的磁流变制动器磁路多目标优化设计方法是正确有效的,能够获得更加紧凑的磁路结构,并提高磁流变制动器的制动力矩,可作为磁流变制动器设计的参考。     

馈能式曳引电梯磁流变制动器设计与性能分析

针对现有的磁流变制动器缺乏断电保护并依赖电源,以及制动轴非制动工况下多余旋转能浪费的特点,设计了一种具有能量回馈功能的曳引电梯磁流变制动器,可对转轴转动能量进行捕捉并收集存储。蓄能装置在特殊情况下还可以与主电源共同作用于励磁线圈来增大制动力矩。此外,设计中还为制动器加入了循环水冷系统以改善制动器的温升。首先,介绍了新型磁流变制动器结构及工作原理;然后,对其进行了理论分析与建模仿真;最后,根据设计制造了新型磁流变制动器的样机并且对其进行了测试,对制动性、能量回收性能、温升以及噪声4个方面进行了试验。结果表明:能量回馈式磁流变制动器连续制动工况下最高温度不超过60 ℃,制动力矩可达380 N·m,馈能效率最高可达50%。     

基于磁流变原理的旋转制动器的研究

根据磁流变液的流变特性,设计了磁流变液制动器,给出了制动器的结构及工作原理,采用磁场有限元分析的方法,对制动器工作间隙的磁场分布及强度进行分析,建立了制动器的制动力矩模型,给出了制动力矩的仿真及实验测试结果并对制动性能进行了分析。     

考虑偏心挤压的磁流变制动器制动性能分析与优化

针对均匀间隙磁流变制动器制动力矩较低、制动效率低的问题,根据磁流变液挤压增强效应原理,设计了偏心式磁流变制动器,建立了偏心式磁流变制动器制动力矩模型;分析了工作间隙、偏心率及偏心距对制动力矩的影响规律,基于Sobol法对制动器结构尺寸参数进行全局灵敏度分析,以偏心制动器制动力矩为目标进行了结构尺寸优化。结果表明,偏心率对制动力矩影响最大,且偏心制动器制动力矩随偏心率增大而增大;偏心率从ε=0.1到ε=0.2变化时,制动力矩从38.3 N·m提升到51.9 N·m;偏心距对制动力矩影响较弱,且制动力矩随偏心距的增大而减小,在偏心距e大于1后,影响效果不明显;优化后的偏心制动器制动力矩达到86.3 N·m,较优化前提高了约35.27%;在磁流变液达到磁饱和时,偏心结构对制动器制动力矩提升约7.57%。     

双线圈波纹状新型磁流变制动器的设计研究

为提高传统双线圈旁置式磁流变制动器的制动力矩,提出了一种双线圈波纹状新型磁流变制动器。该制动器采用双线圈结构,并利用凹槽与凸脊相互配合的方式,进一步增大了磁流变液的有效可控作用面积。通过数学方法确定了凹槽和凸脊的圆心位置,推导了波纹状磁流变制动器的力矩模型。研究结果表明,当波纹状磁流变制动器采用先凸脊后凹槽的方式,且当凹槽或凸脊的个数为2时,波纹状磁流变制动器输出的制动力矩最大为184. 6 N·m,较传统双线圈旁置式磁流变制动器的制动力矩提高了约46%。研究结果可以作为磁流变制动器设计的参考。     

曳引电梯磁流变制动装置的温度特性研究

针对现有曳引电梯使用的机械式制动器存在的运行冲击大、噪声大的缺点,设计了一种新型磁流变制动装置。该装置具有双线圈结构,且考虑了有利于整体散热的冷却液流道,满足电梯制动应具有的较大的制动力矩和良好散热功能的要求。基于装置的热传导过程数学模型,采用有限元法对装置空载运行和紧急制动典型工况的温度场进行数值仿真分析,研究采用水冷却提高装置散热性能的有效性,揭示典型工况下装置关键部位的温度变化规律,并通过实验方法验证其是否处于合理的工作温度范围。仿真与实验研究结果表明：在典型工况下,温度对曳引电梯磁流变制动装置的制动力学性能有较大影响,所设计的有效冷却条件使装置能满足电梯运行工况要求。     

磁流变液制动器的设计与制动性能测试

磁流变液制动器是一种可控回转阻力的新型制动装置。本文设计并制作了一种盘式磁流变液制动器 ,对其制动力矩进行了静态测试。实验表明 ,在使用自制的磁流变液的条件下 ,最大制动力矩达到 10 N· m。文中还分析了影响磁流变液制动器制动性能的因素     

形状记忆合金控制的磁流变制动器

基于形状记忆合金在热效应下的形状记忆特性和磁流变液的流变特性,介绍了形状记忆合金控制的圆筒式磁流变液制动器工作原理;基于Bingham本构模型,得到了圆筒式磁流变液制动器在外加磁场作用下的制动力矩方程;基于力矩平衡方程,得到了制动时间表达式;基于形状记忆效应,得到了电热形状记忆合金开关输出行程与温度、结构参数、材料参数、工作载荷等参数之间的关系式。研究结果表明:形状记忆合金开关的输出行程随温度的变化而变化,磁流变液制动器的制动力矩随外加磁场的增加而增大,制动时间随外加磁场的增加而迅速缩短。     

新型磁流变制动器的结构设计

该文针对目前磁流变传动技术中普遍存在的单位体积可传递扭矩较小的问题,提出一种压差一—剪切式的新型磁流变制动器,该设计基于汪克尔发动机的基本构型,并在此基础上进行结构与磁路的设计,通过建立力矩模型计算该制动器的输出力矩,并利用ANSYS Workbench软件进行三维磁场仿真分析,验证了该设计的合理性,实现智能快速制动。     

T型磁流变制动器的有效工作间隙位置对制动性能的影响

针对T型结构磁流变制动器工作间隙的位置和数量的不同对制动性能的影响,结合理论建模与模拟仿真分析,在同等外形尺寸、同种磁流变液材料的约束下,对T型结构磁流变制动器不同工作状态下的制动力矩和磁场分布进行了研究.基于工作间隙的不同位置和数量,进行了磁路的设计和制动力矩理论建模与计算;通过仿真结果和理论计算结果的对比,对不同位置的工作间隙所产生的制动力矩进行了分析.结果表明,当所使用磁流变液的材料、制动器的外形尺寸一致的情况下,对比制动力矩的仿真分析结果和理论计算结果,两者的相对差值在盘式工作状态下大于筒式工作状态.其中,盘式工作状态下,间隙A的相对差值最大;筒式工作状态下,间隙D的相对差值最小.进一步地,间隙D在单位磁动势下产生的制动力矩最大,表明该工作状态下制动器的能量利用率最高.研究结果为T型结构磁流变制动器的设计研究提供了理论参考.     

搅拌式磁流变体制动器的试验研究

磁流变体是一种智能材料,近年来在制动等工程领域有着广泛的应用.本文提出了搅拌型制动器模型的设计,通过试验确定了该制动器搅拌磁流变体时产生制动力矩的制动特性,并与常用的剪切型,磁流变体制动器作了比较.     

并联液流通道结构的磁流变制动器电磁场和温度场特性分析

为了改善磁流变制动器的制动性能,提出一种并联液流通道结构的磁流变制动器。通过合理利用材料的导磁特性,使磁流变制动器内部的3层轴向阻尼间隙均被利用,有效提升了制动性能。建立了并联液流通道结构的磁流变制动器的力学模型,并对磁流变制动器进行了电磁场仿真分析;由仿真分析可知,磁流变制动器在转速为400 r/min时,最大制动转矩达到76.11 N·m。建立了磁流变制动器的温度场数学模型,对磁流变制动器的热源及生热率进行了理论分析;瞬态温度场仿真结果表明,在制动周期内磁流变制动器最高温度保持在磁流变液的工作范围内;因此并联液流通道结构的磁流变制动器能够正常工作。     

基于Fluent的盘式磁流变液制动器优化设计

针对盘式磁流变液制动器的散热问题,通过对盘式磁流变液制动器进行结构改进,使磁流变液在制动间隙采用流动模式,将制动过程中产生的热量及时带走,较好地解决了制动装置的散热问题:给出了基于Fluent的优化设计流程,并通过一个实例验证了方法的可行性和有效性.     

汽车盘式制动器多目标函数优化设计

制动力矩与制动温升是汽车盘式制动器设计中两个重要参数,对汽车制动器的安全性有着重大影响。文中针对汽车盘式制动器的设计建立了以制动力矩最大和制动温升最小为目标的优化数学模型,调用MATLAB优化工具箱中的遗传算法求解,取得了良好的优化效果。     

基于PID的双线圈侧置式磁流变制动器控制研究

针对磁流变制动器在制动过程中要求响应速度快、制动力矩稳定的问题,对一种双线圈侧置式磁流变制动器开展了控制研究。首先,基于所设计磁流变制动器的特点,选择位置式PID作为控制算法。其次,完成了软硬件的设计,根据实验的输入输出数据和MATLAB参数辨识工具箱,建立了控制系统传递函数的数学模型。最后,搭建了试验平台,利用建立的数学模型对磁流变制动器展开了仿真与实验研究。研究结果表明,在位置式PID控制下,双线圈侧置式磁流变制动器具有较好的响应特性,以及较好的力矩跟踪能力。     

双盘式磁流变制动器的结构设计和性能研究

为在有限空间内实现较大功率的车辆制动的自动化和智能化,设计了一种工作在剪切模式下的双盘式磁流变制动器,分析了其工作原理,对其制动力矩的的理论计算公式进行了推导。使用有限元软件对制动器的磁路进行了磁场仿真,利用仿真结果经计算得出了其制动力矩值,在MATLAB软件上对计算结果进行拟合,得出了制动器励磁电流和制动力矩之间的函数关系。结果表明了该磁流变制动器制动力矩能够满足大多数中小型车辆的制动需求且易于实现制动力矩的线性控制。     

盘式制动器的制动热计算与仿真

盘式制动器是带式输送机上常用的制动部件,因其有质量体积小、制动力矩大、散热条件好等诸多优点,在带式输送机的制动中应用较为普遍。阐述了盘式制动器的结构特点和工作原理,分析了盘式制动器在制动过程中制动热产生和传导的理论计算,建立了盘式制动器热-机耦合的有限元分析模型,并在有限元分析软件ADINA环境下进行了制动过程的模拟和仿真,揭示了制动热的分布情况与变化规律,从而为盘式制动器的设计和改进提供理论依据。     

盘式磁流变液制动器的设计与分析

磁流变液制动器是一种利用磁流变液剪切应力来进行制动的装置，它的制动力矩随外加磁场的变化迅速变化。本文在理论上给出了盘式磁流变液制动器的设计方法，推导出了磁流变液产生制动力矩的方程，得出了盘式磁流变液制动器中磁流变液体积、厚度等的计算公式，为盘式磁流变液制动器的设计奠定了理论基础。