问隙式节流通道磁流变液减振器实验研究

利用新型智能材料磁流变液，设计了一种混合工作模式的磁流变液减振器。该减振器结构上采用间隙式节流通道，外加磁场方向与磁流变液的流动方向垂直。在MTS实验机上对该减振器的特性进行了实验研究，在低频条件下，获得了较大的阻尼力输出，其增幅最大可达165．55％。     

间隙式节流通道磁流变液减振器实验研究

利用新型智能材料磁流变液,设计了一种混合工作模式的磁流变液减振器.该减振器结构上采用间隙式节流通道,外加磁场方向与磁流变液的流动方向垂直.在MTS实验机上对该减振器的特性进行了实验研究,在低频条件下,获得了较大的阻尼力输出,其增幅最大可达165.55%.     

并联式磁流变阻尼器磁场分布分析

为了更好地利用长行程磁流变阻尼器阻尼通道内磁场有效面积及控制的灵活性,实现对冲击力和位移的平稳控制,对阻尼器进行了磁场有限元仿真与分析,给出了4个线圈输入电流不同时阻尼通道内有效长度上的磁感应强度分布的非参数化模型。结合冲击载荷下控制目标,为控制算法的设计奠定了基础。     

磁流变阻尼器力学模型动态特性实验研究

分析了Bingham模型的阻尼特性,讨论了目前磁流变阻尼器研究面临的一些问题,总结了磁流变阻尼器阻尼特性建模的发展趋势.根据磁流变阻尼器的动态特性实验结果,提出了一种改进的描述阻尼器动态特性的力学模型-修正的Bingham模型,通过仿真分析,参考实验数据,证明了这种力学模型能够较为精确的描述磁流变阻尼器动态特性.     

磁流变阻尼器阻尼力建模及实验分析

结合理论分析与实验数据,提出了关于磁流变液的非线性正弦曲线粘滞环阻尼力模型,并给出了模型中参数的确定方法。该模型能较好地反映磁流变液的滞回特性,与自行设计的阻尼器的实验数据有较高的拟合精度。该力学模型方便计算与控制研究,有较高的实用价值。     

基于磁场及动态响应的磁流变阻尼器结构分析

根据阻尼力理论数学模型分析减振器结构设计,并基于有限元仿真建立磁路结构模型,深入剖析不同磁路结构对磁场分布特性的影响以及对动态响应的影响。结果表明：小的阻尼间隙有利于增加磁感应强度并减小响应时间,活塞有效长度的增加在减少响应时间的同时也减小磁感应强度,磁极形状对二者的影响都较小。综合考虑磁场分布及响应时间,给出活塞头合理结构参数区间,为磁流变减振器的结构设计与优化提供参考。     

新型磁流变阻尼器绕线缸体材料对磁场性能的影响

设计了一种新型差动自感式磁流变阻尼器(DSMRD),研究中发现该阻尼器中的绕线缸体在磁场中容易产生漏磁现象。基于此现象,建立了不同绕线缸体材料的DSMRD磁场仿真模型,对绕线缸体构成材料与漏磁之间的关系进行了仿真分析。仿真结果表明:导磁缸体较不导磁缸体具有更好的磁场吸附能力,且能产生更高的感应电动势;采用铝和不锈钢这两种不导磁材料制成的绕线缸体产生的磁场强度接近,并且产生的感应电动势也基本相同。因此可通过改变绕线缸体材料来达到优化DSMRD的自感磁场和阻尼磁场的目的。     

温度对磁流变液阻尼器力学性能的影响

设计并搭建一套磁流变液阻尼器力学性能测试系统,用该测试系统对所制作的磁流变阻尼器的力学性能进行实验研究。利用LabVIEW编写数据采集平台对温度和压力传感器的电压信号进行采集,并利用MATLAB对数据进行分析。探究磁流变液阻尼器在不同温度下施加不同电流时的阻尼力特性,并初步探讨磁流变液的黏温性能。实验结果表明:磁流变液阻尼器输出阻尼力在20~40℃之间受温度的影响较大,且随着温度的升高,阻尼力呈下降趋势。     

磁流变液减振器阻尼特性的仿真分析

介绍了一种新型磁流变液减振器的工作原理及结构,结合伪静力模型和Bouc-Wen模型,建立了磁流变液减振器阻尼力特性方程,通过Matlab/Simulink仿真分析了磁流变液减振器阻尼力-位移、阻尼力-速度变化规律,验证了所建立磁流变液减振器阻尼力数学模型的正确性,为磁流变液减振器的深入研究提供了理论依据。     

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。     

磁流变阻尼器设计中的基本问题分析

详细讨论了磁流变阻尼器的设计过程,对于在设计中的流体、结构选择等问题进行了探讨,对主要零件的结构参数和材料选择做了分析,通过Bingham模型计算分析,得到不同的结构尺寸对阻尼力和阻尼系数的增加存在很大差异,给出了设计尺寸的选择要求,并提出了设计中应遵循的基本原则和设计步骤。     

展示磁场空间分布的磁性液体系列装置研制

根据磁性液体在外加磁场条件下特殊的形状变化,利用自制的磁性液体制作了系列展示磁场空间分布的装置。该系列装置可以生动地三维展示磁场的空间分布,激发学生学习相关科学文化知识的热情。     

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。     

列车横向可调阻尼液压减振器试验研究

根据天棚原理设计出采用套缸和多态压力阀的横向可调阻尼减振器。为了解新型减振器性能,利用J95铁路减振器试验台和微机测试系统对其典型工作状态进行了试验研究。试验数据表明：减振器在原理和结构上可行,能满足天棚减振原理要求;在被动状态下,具有与现有被动减振器的相同性能,可保证在控制系统失效时,减振器能恢复到被动状态;通过电控信号可实现减振阻尼力的多级调节,其阻尼系数及吸收功率可连续调节。新型减振器达到了设计要求。     

磁流体表观密度与外磁场间变化规律研究

研究了磁流体表观密度与外磁场间的变化规律。采用流体静力称衡法对自行研制的煤油基磁流体进行测量，得到了如下结论：在磁流体中非磁性物体的质量与外磁场成反比，表观密度与外加磁场成正比。     

基于双磁场磁性复合流体的抛光性能

目的 针对微结构抛光过程中形貌精度损伤的问题,开发一种环状MCF（Magnetic Compound Fluid,MCF）抛光工具,探究在双磁场作用下MCF工具的抛光性能。方法 采用工业相机观察不同条件下MCF抛光工具的成形特征,通过定量分析MCF抛光工具的成形参数,构建最优MCF抛光工具特征参数;通过分析双磁场作用下工件表面的磁场强度,建立磁场矢量模型,探究磁场分布与MCF宏观形貌的内在联系;观察磁簇微观形貌,分析MCF抛光工具的内部特征;试验研究MCF组分、磁铁转速nm、载液板转速nc和加工间隙Δ对工件表面粗糙度Ra的影响规律,探究最优的抛光参数。结果 当磁铁偏心距r=2 mm,MCF供应量V=1.5 mL时,MCF抛光工具的成形特征相对最优,得到了MCF抛光工具的参数,a=28.70 mm,b=26.90 mm,c1=1.58 mm,c2=1.30 mm,d0=48.60 mm,h=7.20 mm,di= 26.50 mm;磁簇分布方向与磁场矢量方向一致,铁粉沿着磁力线方向分布,磨粒分布在铁粉外部,α–纤维穿插于磁簇内部或磁簇与磁簇之间;通过抛光试验获得了较低表面粗糙度的最佳工艺参数,最佳MCF组分配比（均以质量分数计）为羰基铁粉40%、磨粒12%、α–纤维3%、水基磁流体45%,最佳载液板转速nc=300 r/min,最佳磁铁转速nm=400 r/min,最佳加工间隙Δ=1 mm。结论 在抛光20 min后,工件的表面粗糙度由0.578 μm降至0.009 μm,下降率约为98.44%,证明在双磁场作用下环状MCF抛光工具具有稳定且高效的抛光能力。     

铝锡合金液电磁搅拌的流场模拟分析

Al8%Sn2%Si2%Pb0.8%Cu0.2%Cr铝合金是具有优越性能的复合轴瓦材料，但容易产生比重偏析，需要进行搅拌。通过对搅拌器的流场模拟计算，得到了最佳工艺参数，相位差为90度，频率为50Hz，电压为7V时，能得到最为均匀的密度分布，计算结果与试验值很吻合，对科研工作具有指导作用。     

旋转磁场磁性磨粒光整加工内孔磁路的数值模拟及实验研究

提出了旋转磁场磁性磨粒光整加工新工艺,进行了旋转磁场磁性磨粒光整加工内孔时磁路的结构设计,建立了数学模型,进行了磁路的数值模拟,确定了磁极合理的布置形式,以球形磁性磨粒为加工介质进行了实验研究,得到了磁极布置形式和回转速度对加工效果的影响曲线.研究表明磁场发生装置能够产生足够大的磁场强度实现内孔表面的光整加工,且磁极成90°布置时,光整加工效果最好.磁极的回转速度也影响加工效果,速度越高,加工效果越好.     

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。