飞机前起落架磁流变液减摆器设计与性能分析

为解决飞机前起落架摆振问题,安装减摆器是一种可靠而有效的措施。为实现减摆器阻尼力的可调可控,采用磁流变液作为工作介质,以某型无人机前起落架等效黏性阻尼系数为设计依据,设计一种压差剪切式磁流变液减摆器。首先,利用Maxwell有限元软件对减摆器磁路进行仿真优化。其次,将减摆器安装在疲劳机上进行试验。实验结果表明:减摆器阻尼性能达到设计要求,实现了阻尼力的可调、可控。     

活塞式磁流变减摆器阻尼力模型建立及实验研究

活塞式磁流变减摆器阻尼孔的大小直接影响到输出阻尼力。在实验的基础上,建立特定结构磁流变减摆器阻尼力的数学模型和AMESim液压模型,通过实验结果分别对两种模型进行验证,确保模型的正确性。两种模型的建立可为今后活塞式磁流变减摆器的设计提供理论依据,减少设计周期和研究成本。     

基于磁路法的液压换向阀用磁流变阻尼器研究

以双线圈内绕型剪切阀式磁流变阻尼器为研究对象,根据其磁场自封闭性,采用磁路法建立磁路数学模型。通过关键结构参数进行定性分析,得到活塞台阶间隙处磁感应强度近似化的结构优化依据。利用Ansoft Maxwell有限元仿真软件进行验证,结果表明：对于双线圈甚至多级线圈的内绕型剪切阀式磁流变阻尼器,采用磁路法进行初期设计计算有效且精确。     

磁流变减振器的优化设计与实验研究

磁流变减振器的磁路结构是磁流变减振器设计的重要环节,该结构的好坏将直接影响到减振器的工作性能的优良。采取参数化仿真的方法,分析得到了磁路的关键结构参数对间隙磁路的磁感应强度的影响,针对设计目标,选取设计变量,建立磁路的仿真模型。在磁流变减振器的设计中引入有限元分析的优化设计过程,采用参数化语言编程对模型结构参数进行优化。加工磁流变减振器样机,实验验证优化效果。仿真分析及实验结果均表明:运用参数化语言编程对磁流变减振器的磁路结构进行优化设计后,间隙处的磁感应强度得到明显改善,能够满足设计目标,磁场分布更加合理,是一种有效的磁路优化方法。     

基于磁流变减摆器的摆振仿真平台开发

根据磁流变减摆器的设计流程,结合课题组研究成果,对CATIA和MATLAB进行二次开发,建立基于Visual Basic 6.0环境的摆振仿真平台。该平台实现了友好的人机交互功能,根据设计需求输入参数,后台包含参数化建模模块、理论计算模块以及摆振仿真模块,模块之间可以实现有效数据交换,从而完成磁流变减摆器的结构设计、参数化建模和飞机前轮的摆振仿真。结果表明:仿真平台可以方便快捷地完成对磁流变减摆器的结构设计、摆振仿真和模型图纸绘制,运行可靠,该平台可以在一定程度上缩短磁流变减摆器的研发周期并降低研发成本,具有一定的工程意义。     

线圈外置式磁流变液减震器的结构设计与磁场仿真北大核心

内置线圈发热会影响磁流变液黏度,并且线圈内置会导致安装、拆卸不易。为解决以上问题,研究线圈外置式磁流变液减震器的结构设计;通过仿真分析不同的缸体材料、线圈布置方式和结构参数对间隙处磁感应强度的影响。结果表明:间隙处的磁感应强度随着电流的增加而逐渐增大,但是受材料磁饱和强度的影响,不能无限增加;线圈外置式磁流变液减震器要使用槽宽尽可能大的单线圈模型;随着间隙的不断增加,间隙处的磁感应强度不断减小。     

一种新型汽车磁流变液减振器的设计

根据磁流变减振器的工作原理提出了一种JETTA轿车新型汽车磁流变减振器的机械结构,利用FEM方法优化了磁流变减振器的磁路设计和机械结构设计,并通过减振效果实验进一步验证了磁流变减振器的磁路设计和机械结构设计的正确性。该减振器机械结构简单,减振实时控制,具有较好的减振效果。     

孔式磁流变阻尼器的磁路改进设计与仿真分析

对传统的孔式磁流变阻尼器的磁路进行了改进设计,使得作用磁场全通道有效,并用ANSYS建立了磁路仿真模型,仿真研究了不同结构下磁路的路径和磁感应强度及不同参数下阻尼孔附近的磁通密度。通过优化分析得出最好的结构参数,使得全通道的磁感应强度都达到要求的0.5 T。结果表明,所设计的磁流变阻尼器的磁场利用率比一般的磁流变阻尼器高达1倍。     

基于APDL的磁流变阻尼器磁路结构的优化设计

磁路结构设计的优劣决定了磁流变(MR)阻尼器的性能品质。应用ANSYS的参数化编程语言(APDL)对MR阻尼器的磁路结构进行参数化建模。通过设置磁路结构各尺寸为设计变量、以模型中最大磁感应强度值为约束条件、以阻尼通道间的最大磁感应强度值为目标函数,进行优化分析。分析结果表明:优化后的磁路结构在阻尼通道处的磁感应强度提高了0.32倍,且分布更加均匀;优化后磁路结构的体积减小了7%,使磁路结构更加紧凑。说明APDL优化分析是一种设计磁路结构的切实高效的方法。     

基于磁流变减摆器的修正Bouc-Wen模型参数辨识

磁流变阻尼器现已应用于多个领域,但其低速下的动力学滞回特性是许多数学模型难以解决的问题。文章在磁流变减摆器阻尼力特性实验数据的基础上,基于修正Bouc-Wen模型,建立了含滞回环的非线性阻尼力计算模型。通过数学计算,分析模型参数对滞回环大小及旋转方向的影响,并对模型进行参数辨识。对比模型仿真数据与实验数据,结果表明:基于修正Bouc-Wen模型建立的非线性阻尼力计算模型,仿真结果与实验数据拟合程度高,模型能够准确地体现磁流变减摆器在低速下的动力学滞回特性。     

汽车磁流变阻尼器多目标优化分析

为了改善汽车的被动安全性能，提出将一种单杆单筒式磁流变阻尼器应用于汽车前部吸能结构中。提出以修正Bingham塑性模型（BPM模型）为理论基础，以最大阻尼力和可调范围为优化目标，运用modeFRONTIER自带的非支配排序遗传算法（NSGA II）对所采用的磁流变阻尼器结构参数进行多目标优化分析。优化结果表明：最大阻尼力和可调范围成反比，所用的优化算法不可能使两个优化目标同时达到最优，只能在众多前沿解中选择符合条件的优化解。优化后的磁流变阻力器磁场分布更加集中合理。     

起落架磁流变缓冲器磁路设计及有限元分析

飞机在着陆碰撞时,起落架缓冲器会吸收撞击能量的80%以上。为了提高起落架的着陆缓冲性能,提出了一种利用新型智能材料磁流变液替换传统液压油的磁流变缓冲器。利用Ansys软件分析磁场对磁流变缓冲器设计的影响。理论与数值计算结果表明,磁流变缓冲器设计磁路结构是正确有效的。     

双线圈磁流变阻尼器动力特性实验研究

设计了一种双线圈磁流变阻尼器,并介绍了其工作原理。在INSTRON拉伸机上对所设计的双线圈磁流变阻尼器的动力特性进行了试验测试,分析了双线圈通同向电流、通异向电流以及固定其中一个线圈电流,改变另外一个线圈电流这3种电流加载条件下的阻尼器动力特性,同时对比分析了不同拉伸位移和不同加载频率下的阻尼力随位移及阻尼力随速度变化的关系。结果表明:该阻尼器的零磁场强度下的阻尼力值为120 N;改变加载频率和拉伸位移,发现加载频率变化对阻尼力大小影响较大;双线圈通异向电流时的阻尼力明显大于通同向电流时的阻尼力,通异向电流1.0 A时阻尼力最大能达到1.21 k N;固定一个线圈电流,改变另一个线圈的电流,总电流相等时其阻尼力基本相等,说明所设计的双线圈产生的磁场也相等,具有较好的对称性。     

多级调压型磁流变阀结构优化设计

根据磁流变液在磁场作用下的可控可逆特性,在传统磁流变阀阀芯上缠绕三组励磁线圈,与阀体一起组成4个可变阻尼间隙,形成一种外侧圆环阻尼间隙多级调压型磁流变阀。采用ANSYS有限元仿真软件对多级调压型磁流变阀进行了磁场仿真,得出了磁力线分布和磁感应强度大小。基于仿真后处理数据对磁流变阀进行了结构优化,得出了该磁流变阀的最佳结构参数,并对结构优化前后阻尼间隙处的磁感应强度以及进出口阀压差进行了对比分析。相关优化设计方法和思路对磁流变阀设计具有一定的理论指导意义。     

磁流变阻尼器的多目标优化设计与实验研究

针对现有磁流变阻尼器功耗大、输出阻尼力低的问题,以磁流变阻尼器的低功耗化及轻量化为优化目标,建立磁流变阻尼器结构参数与优化目标之间的关系模型;采用多目标遗传算法对其结构参数进行优化,得出最优解;对优化后的磁流变阻尼器进行试验研究,验证所选参数的合理性。研究结果表明：优化后磁流变阻尼器的平均功耗降低了46%、最大阻尼力增加了30%;磁流变阻尼器的功耗与阻尼力之间存在相互平衡关系,为磁流变阻尼器的参数设计提供了理论和实验依据。     

磁流变振动工作台优化设计

本文设计和开发磁流变振动工作台。它包括可控振源、信号采集、动力学分析、磁流变阻尼振动控制等。介绍其工作原理、结构特点，并探讨阻尼孔间隙、活塞直径等结构设计参数对机构性能的影响，提出多目标规划的磁流变阻尼器优化设计模型，综合考虑阻尼力和结构的动态品质，规定权重和子目标的追求值，设计出满足不同要求的、性能优良的阻尼器和振动控制系统。