回转式磁流变制动器的设计原理

作为智能材料的磁流变液,其剪切力可由磁场强度的变化达到迅速、可逆,连续地控制。运用磁流变液的独特流变特性,设计一种结构合理、磁路布置简单的回转式制动器,可通过控制电流控制制动器的角速度、扭矩等物理量,建立数学模型,并对制动器参数的选择进行了探讨。     

新型双层多线圈磁流变制动器研究

针对目前磁流变传动技术中普遍存在的工作间隙磁场分布不均和单位体积可传递扭矩较小的关键问题,提出一种具有双层间隙以及沿周向配置多个线圈的新型磁流变制动器。根据结构尺寸,推导了制动力矩的计算公式,建立了磁路分析模型来估算间隙中的磁场强度大小。采用基于自由梯度的BOBYQA优化方法对主要结构尺寸进行优化,得到了优化后结构的磁场强度分布。将间隙磁流变液中磁场强度的仿真值与计算值进行对比,结果表明,该磁路建模方法可以指导结构设计,结构可产生的单位体积力矩值约为2.3×10~4Nm/m~3。其研究成果为双层多线圈磁流变制动器的设计提供理论参考。     

圆筒式磁流变液制动器分析

基于B ingham模型描述的强磁场作用下磁流变液的流变特性,建立了圆筒式磁流变液制动器制动力矩的计算公式,并分析了制动力矩与磁场强度的关系.对圆筒式磁流变液制动器力矩分析计算结果进行讨论,结果表明,增大磁场强度可以提高磁流变液制动器的制动力矩.     

新型制动器的研究

根据现有起重机行走机构所用制动器的工作特点，着重讨论和设计了结果简单、操作方便、安全可靠的具有二次制动功能的制动器，同时还对其工作性能进行了试验研究。     

磁流变减振器阻尼力分析

根据剪切模式和流动模式共同作用机理,分析了磁流变减振器的工作原理;基于Navier-Stokes方程,分析了轴对称模型的流变学方程;利用Bingham模型,描述了磁流变液的本构方程,得出了减振器阻尼力方程;基于阻尼力的表达式,分析了间隙、长度、半径、磁场强度和活塞速度对阻尼力的影响.结果表明:间隙的减小或磁场强度的增加会使阻尼力迅速增加;其它因素对阻尼力的影响相对较小.     

混合式磁流变阻尼器电磁系统设计

普通的磁流变阻尼器对外部能源依赖性强,本文设计的混合式磁流变阻尼器,通过永磁体的设计、计算分析和仿真,验证了混合磁路的有效性,使之具有更高的可靠性和实用性以及经济性。     

汽车磁流变减振器多项式模型的研究

将优化后的磁流变减振器放在MTS849减振器试验台上进行试验,在不同的减振器活塞运动速度下,改变通电电流,测试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,便于对其半主动悬架实施实时控制。     

2250热轧平整分卷线开卷机、卷取机制动器改造

介绍2250热轧平整分卷生产线的作用,特别是开卷机、卷取机制动器装置对热轧板卷开平、延伸率控制及分卷带来的影响,以及对应的解决方法。     

磁场强度对磁流变抛光表面粗糙度的影响

在自制的磁流变抛光实验装置中,通过被加工零件和Bingham凸起相对运动产生的剪切力来实现抛光.在该装置上进行工艺实验,研究了磁流变抛光技术中磁场对表面粗糙度的影响.比较了不同磁场强度下的磁流变抛光情况,以及表面粗糙度和抛光效率的差别,然后,通过采用不同磁场强度组合加工,使初始表面粗糙度(Ra)为400 nm的K9玻璃材料的平面,磁流变抛光30 min,表面粗糙度值达到了0.86 nm,提高了被加工零件的抛光效率和表面质量.     

大尺寸光学零件磁流变抛光的面形缺陷研究

针对大尺寸光学零件磁流变抛光中出现面形缺陷的产生原因和解决方法进行探讨.通过调整抛光头轴心与工件轴中心及摆臂轴心必须在同一直线,及调整磁场强度的工艺,研究了改善面形缺陷提高面形质量的实验方法.实验结果表明：对230mm的K9玻璃进行磁流变抛光,采用优化的磁流变抛光装置并将磁场控制电压减小到12V时,加工工件表面的面形P-V值由原来的0.730 2μm提高到了0.351 5μm.     

Structure Optimization and Performance Analysis of a Multiple Radial Magnetorheological Valve

Due to the controllable and reversible properties of the smart magnetorheological (MR) fluid,a novel multiple radial MR valve was developed.The fluid flow channels of the proposed MR valve were mainly composed of two annular fluid flow channels,four radial fluid flow channels and three centric pipe fluid flow channels.The working principle of the multiple radial MR valve was introduced in detail,and the structure optimization design was carried out using ANSYS software to obtain the optimal structure parameters.Moreover,the optimized MR valve was compared with preoptimized MR valve in terms of their magnetic flux density of radial fluid resistance gap and performance of pressure drop.The experimental test rig was set up to investigate the performance of pressure drop of the proposed MR valve under different currents applied and different loading cases.The results show that the pressure drop between the inlet and outlet port could reach 5.77 MPa at the applied current of 0.8 A.Furthermore,the experimental results also indicate that the loading cases had no effect on the performance of pressure drop.     

磁流变抛光可塑性对彗尾疵病的影响

分析了彗尾疵病产生的原因及去除方法．通过研究磁流变抛光的可塑性问题,从可塑性方面分析了彗尾疵病现象产生的过程．利用工艺实验研究彗尾疵病现象的消除方法,在自主设计的磁流变抛光装置上,采用磁场强度值分别为240kA／m,210kA／m,180kA／m,150kA／m,90kA／m的五阶段优化磁场强度法后,使K9玻璃表面粗糙度值达到0．49nm,消除了磁流变抛光过程中的彗尾疵病现象．实验表明磁场强度的大小影响链条结构的稳定,影响抛光粉颗粒对材料的去除,减小磁场强度可以有效的去除彗尾疵病．     

Effect of Radial Resistance Gap on the Pressure Drop of a Compact Annular-Radial-Orifice Flow Magnetorheological Valve

A compact annular-radial-orifice flow magnetorheological (MR) valve was developed to investigate the effects of radial resistance gap on pressure drop. The fluid flow paths of this proposed MR valve consist of a single annular flow channel, a single radial flow channel and an orifice flow channel through structure design. The finite element modelling and simulation analysis of the MR valve was carried out using ANSYS/Emag software to investigate the changes of the magnetic flux density and yield stress along the fluid flow paths under the four different radial resistance gaps. Moreover, the experimental tests were also conducted to evaluate the pressure drop, showing that the proposed MR valve has significantly improved its pressure drop at 0.5 mm width of the radial resistance gap when the annular resistance gap is fixed at 1 mm.     

旁磁制动单相感应电动机制动力的分析与计算

单相旁磁式制动电动机在制动电动机中有很高的应用价值.首先采用解析法对其轴向电磁制动力进行理论分析和计算,得出其理论计算公式,然后通过3D有限元电磁方法对理论计算结果进行了验证,分析了该电动机不同负载情况下不同气隙处磁密的变化规律,得出解析分析计算所需要的有关参数的选择原则.     

时间滞后对磁流变阻尼控制效果的影响

将磁流变阻尼器用于建筑结构振动控制是当前研究的前沿课题之一.文章介绍了存在时滞的磁流变阻尼控制系统的动态系统方程和控制算法,对在地震激励下的磁流变阻尼控制进行数值仿真,并研究时间滞后对磁流变阻尼控制系统在控制效果上的影响,且与主动控制系统进行了比较.     

三峡升船机结构振动智能控制试验研究

针对三峡升船机顶部厂房产生的地震鞭梢效应,利用dSPACE和Matlab/Simulink工具,建立屋盖智能隔震升船结构的控制方程和试验控制系统.运用MR阻尼器智能隔震的模糊神经网络控制算法,采用RCP技术对三峡升船机3层结构模型进行了模糊神经网络控制的振动台试验研究,验证了MR阻尼器智能隔震的模糊神经网络控制算法的有效性.dSPACE实时仿真系统提高了试验效率,取得了满意的效果.     

基于新型正八边形励磁线圈的高精度电磁流量测量技术研究

受外界扰动和流速分布的影响,电磁流量计在进行流量测量过程中仍然存在测量精度不高的问题,改进电磁流量计励磁线圈结构是提高精度的重要手段之一.本文基于新型正八边形励磁线圈实现了电磁流量测量精度的提高,首先在研究权重函数优化原理的基础上,通过分析了正八边形线圈的磁场理论模型得出了基于均匀磁场理论的电磁流量计优化思路;其次,基于有限元分析软件建立了正八边形励磁线圈电磁流量计的仿真模型,确定了正八边形励磁线圈磁场分布最优的结构参数,并通过对比圆形和方形线圈同等条件下的权重函数分布,证明了正八边形线圈权重函数分布均匀性优势;最后搭建实验平台,进行磁场测试实验和流体测试实验进行验证.磁场测试结果表明,正八边形线圈电磁流量计磁感应强度在管道中心区域能够维持在2.063mT左右,总体磁感应强度波动范围在0.11mT以内,说明正八边形线圈磁场具有良好的均匀性;流体测试结果表明,当流量在0.743m/s-2.582m/s时,单点相对示值误差最大仅为0.950%,系统重复性误差在1.034%以下,经过优化后的系统提升了测量精度,对后续电磁流量测量计的励磁线圈设计具有指导意义.     

支承磁悬浮轴承的径向磁流变阻尼器设计

转子振动时其频响函数是其刚度和阻尼的函数,调节合适的刚度和阻尼,可以抑制转子振动.针对磁悬浮轴承对转子振动抑制能力差的缺点,设计了一种径向磁流变阻尼器.用这种阻尼器支承的磁悬浮轴承转子系统,通过控制磁流变阻尼器线圈中的电流来改变整个转子系统的支承刚度和阻尼,抑制转子高速时的振动.采用ANSYS对整个支承系统的电磁场进行仿真,验证及改进所设计的磁流变阻尼器.