基于ANSYS的磁流变阻尼器磁路优化设计

介绍了运用ANSYS自带的APDL参数化语言应用于磁流变阻尼器磁路优化设计中,并在磁路的优化计算中实现了自动划分网格、施加单位电流密度等功能.通过对磁路计算的后处理,得到了优化后改善的磁路状况.分析结果显示,将APDL语言面向对象软件设计应用于磁路设计是一种有效的方法.     

基于Ansoft的磁流变减振器磁路设计与试验研究

磁流变减振器设计的核心内容之一是磁路设计,其减振性能的好坏与磁路设计息息相关。基于Bingham模型的本构阻尼力学模型,利用磁路欧姆定律进行磁路设计,并得到磁流变减振器具体的磁路参数。系统地分析了各结构材料的选择,基于有限元电磁场仿真软件Ansoft建立磁路仿真模型,分析各结构材料的磁饱和状态。仿真结果表明阻尼通道工作间隙处最先达到磁饱和。探究活塞总成不同的结构尺寸对磁流变减振器磁场分布的影响,结果表明阻尼通道工作间隙大小设计在0.8～1.5 mm之间,阻尼通道工作间隙的有效长度设计在6.25～8.25 mm之间,活塞外套厚度设计在2.75～3.75 mm之间比较合理。最后通过台架试验验证自制磁流变减振器磁路设计的可靠性,试验结果表明该结构磁流变减振器的减振性能良好。根据磁路设计理论并基于Ansoft有限元电磁场仿真软件验证的方法为磁流变减振器的磁路设计与后续结构优化提供了依据。     

基于流动模式的汽车双筒式磁流变减振器设计与试验研究

提出一种基于流动模式的汽车单出杆、双筒式磁流变减振器的结构与工作原理,该减振器采用已有汽车悬架双筒式普通液压减振器的设计标准制造,对现有双筒式减振器具有很强工艺继承性。根据Bingham流体模型建立双筒式磁流变减振器阻尼力数学模型,并提出该减振器的磁路设计方法;针对磁路的非轴对称特性,建立磁路三维有限元仿真模型,结合北京现代某款汽车前悬架减振器的技术要求和磁流变液流变特性,进行三维静态磁场分析,确定活塞磁路的主要参数。制作汽车双筒式磁流变减振器,并对此进行台架特性试验;通过试验与理论计算对比,结果表明理论计算数据与试验数据较吻合,所提出的双筒式磁流变减振器设计方法是可行的,对汽车双筒式磁流变减振器的设计使用具有指导意义。     

基于ANSYS的孔式磁流变减震器的磁路设计及优化

设计了一种孔式磁流变减震器的磁路结构,运用ANSYS软件的参数化编程语言APDL建立磁路的有限元模型,对其进行仿真并优化。通过优化分析,得出在某一材料、某一参数结构下,阻尼通道区间的磁感应强度达到最大,比假定参数下的磁感应强度明显增大,提高了39.4%。结构更加合理,达到了优化的目的。     

汽车磁流变减振器的设计及多项式模型的研究

通过对汽车磁流变减振器的工作模式的分析,利用ANSYS电磁场模块和流体动力学模块,建立减振器磁路有限元模型。采用序惯耦合法,计算得出阻尼力-速度关系曲线,完成了汽车磁流变减振器结构优化设计及磁路分析。将所设计的磁流变减振器在MTS849减振器试验台上进行试验,测得磁流变减振器的示功图和速度特性,利用试验数据,进行多项式拟合,精确的建立了该减振器的阻尼力模型,与理论计算曲线比较,说明多项式模型能较好的描述减振器非线性特性和滞回特性。     

新型磁流变减振器的磁路设计与有限元分析

磁路设计是磁流变减振器设计的关键部分.利用磁路欧姆定律对磁流变减振器的磁路进行计算,确定了励磁线圈的相关参数,并用有限元分析软件ANSYS中的磁场分析功能对结构参数进行了仿真分析.仿真结果表明,理论计算部分存在一定的误差,修正设计参数,重新进行仿真分析,磁路设计基本满足了减振器的设计要求.     

一种新型径向内通道式磁流变减振器的研究

针对改善磁流变减振器的磁场利用率及减振效果,提出了一种沿环形径向通道产生磁流变效应的MR减振器,并对其结构及磁路进行了完整的设计。此外,根据电磁学和磁流变流体动力学理论,利用相关工程仿真软件对减振器外特性进行了仿真分析,与相同活塞体积下传统的磁流变减振器相比,阻尼力明显提高,而且可调范围广,由此验证了该减振器设计的合理性。     

磁流变减振器磁场特性分析及试验研究

设计了磁流变减振器磁芯磁路,建立了磁路的仿真模型,仿真研究了磁路的磁场特性,用实验的方法对仿真模型进行了验证和修正;在此基础上,建立了整个磁流变减振器的仿真模型,仿真研究了其磁场分布规律及不同参数下阻尼孔附近的磁通密度.研究结果表明,磁芯直径、工作缸壁厚、阻尼通道长度和线圈电流是影响磁场特性的主要因素,合理选择磁路结构参数可使其性能得到最大发挥.设计并制造出一种车辆单筒充气式磁流变减振器,对其进行了台架试验,得到不同电流下的减振器示功特性图,研究发现,通过调节减振器励磁线圈中的电流获得不同强度的磁场,在磁场作用下,磁流变液粘度发生变化,从而改变减振器的阻尼特性,减振器的饱和工作电流约为2A.试验验证了磁路设计的正确性,并为实现车辆磁流变半主动空气悬架控制研究奠定了基础.     

利用ANSYS的磁流变减振器磁路分析

对单级磁路与双级磁路进行分析计算,对比了两种磁路结构的理论计算结果。利用ANSYS软件,对不同结构的活塞磁场分布进行了数值计算,分析其磁通密度和磁力线的分布。计算结果表明,双级磁路结构的磁场分布优于单级磁路,配合其他方式,可大大改善磁流变减振器的磁场分布特性,为其优化设计提供参考。     

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。