基于电磁挤压的磁流变液传动性能研究

针对磁流变液纯剪切传动传递转矩小的缺点,提出一种基于电磁挤压的磁流变液传动方法。利用有限元软件Ansoft Maxwell进行磁场有限元仿真分析,得到不同输入电流下磁流变液的剪切屈服应力以及压盘所受到的电磁力。基于磁流变液的挤压强化效应,分析磁流变液在受到压盘挤压强化后的剪切屈服应力及传递的转矩。结果表明：磁流变液在受到挤压后,剪切屈服应力会增大,从而使装置所能传递的转矩增大;磁流变液在挤压剪切模式下传递的转矩是纯剪切模式下的1.53倍。     

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。     

考虑温度效应的磁流变阻尼器阻尼特性的分析

磁流变阻尼器属于一种能量耗散装置,在使用过程中将振动机械能转化为自身热能,阻尼器力学性能受磁场和温度等因素的影响。分析磁流变阻尼器的温升特性,建立磁流变阻尼器的宏-微观动力学模型,通过有限元仿真分析阻尼器的温度场分布,理论计算分析磁流变液微观结构对剪切屈服应力的影响、温度和磁场对磁流变液中铁磁颗粒磁化率和磁流变液黏度的影响。试验结果证实：在线圈通有0.5、2 A电流的情况下,当温度从303 K上升至343 K时,阻尼力分别下降了14.5%和10%,当温度上升至383 K时,阻尼器的阻尼力分别下降了20.4%和15.1%,结果表明温度升高,铁磁颗粒磁化率和磁流变液黏度降低,磁场增强,铁磁颗粒磁化率和磁流变液黏度增大。试验结果和理论计算变化趋势一致,磁场的增强补偿了温度升高使磁流变液黏度的减小值,从而减弱了温度对磁流变阻尼器阻尼性能的影响。     

基于支持向量机的磁流变液流变特性研究

磁流变液的力学性能受到剪切速率、外加磁场等的综合影响.利用支持向量机的两维回归方法,对小样本数据进行拟合,获得结构风险小、泛化性能好的流变特性三维关系曲面.分别用幂律模型和Bingham模型,采用切片的方法分析磁场强度、剪切速率与剪切应力三者之间的关系,根据实验数据的方差值,可知采用幂律模型的本构方程来描述该实验自行配置的磁流变液的流变特性更合理.利用被干扰的采样数据,建立零均值白噪声驱动下输出有色信号的测试系统的传递函数;根据自回归滑动平均模型的系数与对应微分方程的系数的转换关系,求解系统的无阻尼固有频率和阻尼比;分析磁场作用下测试系统的阻尼系数和弹性系数的变化,结果表明,磁场对磁流变液动态阻尼特性有显著的影响.     

磁流变液的抗沉淀分析

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.磁流变液的稳定性影响磁流变液应用器件的正常工作,尤其在力学性能上影响更甚.本文根据影响磁流变液沉淀的各种因素并结合最新的研究成果分析了各种抗沉淀措施,并讨论各种与磁流变液性能相关的因素,为磁流变液的应用提供了有价值的参考.     

基于闭环PID控制的磁流变液阻尼减振器减振性能测试

针对某结构的振动特性及磁流变液阻尼减振器的工作方式,设计了一套用于检测其磁流变液阻尼器减振效果的测试系统,根据传感器检测到结构的振动信号输入到计算机和磁流变液阻尼减振器的控制器,通过PID方法控制伺服电机的回转速度和方向及外界磁场强度,从而改变输出控制力和阻尼的大小.试验表明,采用该方法,达到了降低结构响应振幅值的目的,提高磁流变液阻尼器的减振控制性能.     

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。     

基于异形间隙的磁流变液传动装置性能研究

基于磁流变液工作间隙形状对磁流变传动装置传动性能的影响，分析3种不同工作间隙形状的盘型磁流变传动装置结构和传动性能上的差异。通过磁场有限单元法对传动装置进行有限元分析，对传动装置的结构和尺寸进行优化，建立圆弧形工作间隙的转矩方程，并通过计算对3种不同形状间隙的转矩大小进行对比。研究结果表明：当电流为3 A时，3种形状的磁流变液转矩分别为55.77、71.40、74.73 N·m,锯齿形工作间隙和圆弧形工作间隙的转矩分别是平面形工作间隙转矩的1.28倍和1.34倍。     

一种狭缝式磁流变液流变性能测试系统研究

研制了一种狭缝式磁流变液流变性能测试系统,该系统包括压力与流量输出装置、隔离不同介质的液压缸和狭缝式测试仪.该系统的主要特点是动力源采用与被测试液体不同的工作介质,可以提供精确的压力源,并可用较少的磁流变液完成此种磁流变液的性能测试,还可以方便地实现不同类型磁流变液的更换.通过对已知性能的磁流变液的测定,证明该测试系统具有较高的测试精度.     

新型磁流变刹车装置设计与性能研究

设计了一种兼顾盘式与筒式结构优点的新型磁流变刹车装置,采用Maxwell软件结合田口算法思想对结构进行仿真优化。搭建实验测试平台,测试了磁流变液刹车装置的静态以及动态性能,验证了所设计的结构是有效的,实验结果达到预期目标,建立了制动力矩与输入电流的关系式,修正了τ-H经验公式,修正后的理论计算值与测量值基本一致,验证了磁流变液在高速剪切情况下存在剪切变稀的现象。