磁流变液矩形夹层板的动力特性分析

作为一种新型智能材料,磁流变液的应用研究近年来倍受重视。从磁流变液的特性出发,对含磁流变液矩形夹层板结构的动力特性进行了研究。在经典的夹层板理论基础上,利用能量法建立了含磁流变液矩形夹层板结构的运动微分方程,导出了四边简支条件下的磁流变液矩形夹层板的固有频率和损耗因子的解析表达式。通过算例,分析了不同磁场强度对磁流变液矩形夹层板的固有频率和损耗因子的影响,并与有限元分析计算的结果进行了比较,两者结果吻合较好。分析和计算结果表明:随着外加磁场强度的增加,夹层板的固有频率和损耗因子均增大,说明磁流变液在外加磁场作用下对夹层板有明显的抑振作用。     

支承磁悬浮轴承的磁流变液阻尼器磁场仿真

对磁流变液阻尼器及支承的磁悬浮轴承进行了三维电磁场分析,得到了其磁场分布,并对磁流变液进行了动态磁场分析。最后,基于磁流变液的唯象模型,通过静力学仿真得到其最大挤压反力,得到了磁流变液阻尼器所能提供阻尼力的范围。     

基于ANSYS的汽车半主动磁流变液悬置磁场分析

针对新型的半主动动力总成磁流变液悬置的磁路结构,利用ANSYS电磁场模块对悬置结构内部磁场进行了有限元分析。分析了不同结构的磁流变液悬置的磁场分布,研究了不同电流激励下的相应响应。通过有限元分析磁场分布,结合电磁场理论知识的理论验证,从而为后续悬置的结构设计提供了有效的依据。     

螺线管磁场中磁流变液悬浮分析

利用通电螺线管与铁心形成交变磁场,磁流变液中磁性颗粒在交变磁场中旋转,改变方向成链,在旋转过程中,非规则磁性颗粒对工件表面进行微切削。为了达到利用磁性颗粒对工件进行精密抛光的目的,需要形成磁流变缎带悬浮。设计新型结构,通过有限元方法对尖劈形磁场进行数值分析,分别给出了磁场强度和磁通密度随尖劈高度和螺线管宽度的变化规律。结果表明,尖劈结构优于无尖劈结构,随着尖劈高度的增加,磁场强度最大值逐渐减小,磁通量表现为先增加后降低,最大值位置发生变化;随着螺线管宽度的增加,磁通量最大值略有降低,但变化不大,其位置也是从铁心最低点变化到中间部位,磁场强度最大值先降低再升高,位置始终在尖劈处。以上研究结果为形成磁流体悬浮抛光的磁场设计提供了理论依据。     

基于COMSOL的涡流分选机磁辊磁场研究

为了合理地设计涡流分选机磁辊结构及其参数,介绍了磁辊结构,并通过COMSOL软件对磁辊的磁场进行了研究,分析了磁辊外径、磁极对数、磁极厚度等磁辊结构参数对磁辊磁场的影响.对于磁辊外径及磁极对数的选择,引入了径极比(D/k)的概念.研究表明,当对于作用距离在5~10mm之间的最佳径极比为10,10~15mm之间的最佳径极比在12.5左右,15~20mm之间的最佳径极比在16.67左右.     

局部磁场作用下磁流变弹性体夹层梁振动特性研究

设计和制备了中间层为含铁磁颗粒质量比为80%的磁流变弹性体材料,上下表面层为铝合金的磁流变弹性体夹层梁。在局部磁场作用下搭建了磁流变弹性体夹层梁悬臂状态下的振动响应特性测试实验台。实验结果表明,通过在夹层梁水平方向移动永久磁铁,即局部外加磁场由夹层梁的固定端向自由端移动时,其一阶振动频率有逐步减小的趋势。同时,通过沿夹层梁垂直方向移动永久磁铁改变磁场强度的大小,此时夹层梁的一阶振动频率在外加磁场强增大时也呈减小趋势。两组实验均表明在局部磁场控制下能有规律地改变磁流变弹性体夹层梁的一阶振动频率。根据这种变化规律有望设计出频率变化范围更宽的移频装置。     

基于规则微孔板的磁流变液阻尼特性分析

对基于规则微孔金属板的磁流变液的法向力的产生和阻尼特性的形成机理进行了研究,在可控外磁场作用下,储于金属板微孔中的磁流变液可以升高并析出,在其对面的剪切盘上产生法向力。当剪切盘旋转时,该磁流变液产生阻尼应力,通过实验验证了这一现象和特性。重点研究了影响法向力的主要因素和剪切应变对法向力的影响,并进行了实验验证和理论分析。     

磁流变液流变学特性测试系统仿真研究

本文在分析磁流变液的流变学特性基础上,设计了磁流变液的流变学特性测试系统,并完成了Simulink环境下的仿真分析,得出了磁流变液传动力矩与输入电流及磁场强度的关系曲线。仿真结果验证了磁流变液特性测试系统设计的正确性,也为研制磁流变液性能测试系统奠定了基础。     

基于simulink磁流变液制动器性能仿真与分析

介绍了磁流变液的组成和性能,阐述了磁流变液制动器的结构和原理。根据磁流变液的流变特性,推导了单盘式圆盘型磁流变液制动器和圆筒型磁流变液制动器的制动力矩公式,并在Simulink环境内建立了单盘式圆盘型磁流变液制动器和圆筒型磁流变液制动器模型,分析了2种磁流变液制动器的性能特点。分析结果可为磁流变液制动器的理论研究和设计提供参考。     

轴向绕组磁流变液阻尼器的磁场特性分析

运用ANSYS有限元分析软件,针对轴向绕组结构的磁流变液阻尼器,建立电磁场有限元计算模型,分析阻尼间隙通道的磁场特性,并建立径向线圈磁路结构的电磁场有限元模型,分析径向结构的阻尼间隙通道的磁场分布特性,对比有限元理论分析得出轴向绕组结构能在阻尼间隙通道产生近似平行平板磁场特性的均匀磁场.然后对轴向绕组结构在阻尼间隙通道产生的磁场进行测试,试验得出轴向绕组结构的阻尼器间隙通道磁场特性优良,更有利于磁流变效应;试验结果与理论分析基本一致,有限元分析方法为轴向绕组阻尼器的理论研究提供了方法参考.     

磁流变液差速器的磁路设计与磁场分析

介绍了磁流变液差速器的基本结构和原理,设计了螺线管磁路模型,采用磁路定理和磁阻公式进行理论计算,并利用ANSYS软件进行模拟。分析螺线管式励磁线圈和双级励磁线圈两种磁路模型产生磁感应强度的大小、均匀性及磁力线分布。结果表明,螺线管磁路产生的磁场更大,均匀性更好,磁流变液及摩擦片的工作范围更广。     

基于COMSOL的板结构声学性能仿真研究

本文基于COMSOL软件建立了三种厚度相同的板结构的声学仿真模型,分别是云杉板、铝板、以及芯层为云杉面层为铝板的夹层板,并开展了其声学性能的仿真研究。研究表明,铝板在低频区域具有最好的隔声性能,夹层板次之,但夹层板在整个研究频带的隔声性能都比较稳定。     

基于磁流变液的半主动控制研究

本文采用B ingham模型描述磁流变阻尼力。研究了单自由度磁流变隔振系统的主共振,并在被动控制时利用平均法得到了系统的理论解。然后对理论解进行了数值验证,最后研究了各参数对主共振的影响,从而可以更加有效地控制主共振;在半主动控制时利用Simulink对系统进行数值仿真。     

圆盘式磁流变液传动装置设计与仿真

结合Bingham模型分析了磁流变液传动装置的动力传递机理,并设计了圆盘式磁流变液传动装置结构。利用有限元分析软件Ansoft Maxwell进行了磁路设计和磁场仿真,得到了传动装置的磁场分布云图。搭建了磁场测试实验台,对传动装置的磁场进行了测试。所设计的传动装置能够满足工作要求,为下一步实验的展开奠定了基础。     

磁流变液静压轴承设计与仿真

为了提高静压轴承的承载能力和回转精度,提出一种基于磁流变液（Magnetorheological Fluid,MRF）润滑的静压轴承。对磁流变液静压轴承进行结构设计,并对其承载力和油膜刚度进行了计算;通过Maxwell仿真分析不同轴承材料、不同电流对静压轴承性能的影响规律;采用CFX流体仿真分析不同间隙对静压轴承承载力的影响。通过仿真分析,选择磁感应强度最大的铸铁作为轴承材料,以适应更大的负载变化,选择半径间隙为20 μm以增大承载能力。通过ANSYS流固耦合仿真,验证设计的磁流变液静压轴承的优越性,相比普通静压轴承其承载力提高了11.6%,回转精度提高了17.4%。     

基于ANSYS的磁流变阀磁场分析

阐述了磁流变流体的磁流变特性及其Bingham模型,依据磁流变流体在磁场作用下的可逆、可控特性设计了磁流变阀。采用ANSYS有限元分析软件对设计的磁流变阀3种结构模型进行了磁场分析。研究磁流变阀的结构与磁流变流体的磁感应强度和磁流变阀性能的关系。分析结果表明:根据磁力线分布和磁感应强度大小合理设计磁流变阀结构,可使磁流变流体在相同外加电流条件下获得更高磁感应强度,提高磁流变阀的性能。     

磁场作用下磁流变液的挤压与拉伸特性

为研究磁流变液在不同磁场作用下的挤压与拉伸力学性能,建立了用于测试磁流变液挤压与拉伸特性的实验装置,并通过ANSYS/Multi曲ysics对此实验装置磁路的磁感应强度分布进行了仿真分析.利用此装置研究了磁流变液在不同外加磁场强度下的挤压和拉伸特性,并建立了拉伸屈服应力与剪切屈服应力之间的关系.挤压实验表明,磁流变液在...     

磁场作用下羰基铁粉磁流变液的剪切特性

使用流变仪在不同磁感应强度(0~0.86T)、不同剪切速率(100~1 000s~(-1))下测得羰基铁粉磁流变液的剪切应力和表观黏度,分析了其剪切性能,并通过拟合得到了剪切应力和磁感应强度的定量关系。结果表明:在相同的磁感应强度下,随着剪切速率的增加,该磁流变液的剪切应力缓慢增大,表观黏度成指数下降;该磁流变液的黏度变化符合Herschel-Bulkley模型,磁感应强度越大,其剪切稀化效应越明显;当磁感应强度分别在0~0.23T,0.45~0.65T范围内时,剪切应力和磁感应强度之间均存在指数关系,指数值分别为1.50,0.57,当磁感应强度在0.23~0.45T范围内时,剪切应力随磁感应强度的增加呈线性增大。     

磁流变液稳定性研究

磁流变液的沉淀问题一直是影响磁流变液应用的一个关键问题,其稳定性影响磁流变液应用器件的正常工作。本文讨论了在外磁场作用下、重力场作用下以及悬浮颗粒相互作用引起的磁流变液的沉降聚集问题,分析了各种抗沉淀措施,对磁流变液的制备有现实的参考意义。     

基于磁流变液的蠕动驱动方式研究

提出了一种利用磁流变液这一新兴智能材料来实现微机器人的蠕动驱动方式。文章分析了其运动规律及控制电压的时序,并通过ADAMS仿真验证了其可行性,为后续的研究提供了依据。