磁流變液減振器CAD建模技術(shù)研究及應(yīng)用_圖文

1、浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文磁流變液減振器CAD建模技術(shù)研究及應(yīng)用姓名:王亞曦申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)及理論指導(dǎo)教師:潘雙夏20060201 第二章磁流變液減振器磁路及磁場(chǎng)強(qiáng)度研究摘要本章建立了磁流變液減振器阻尼孔空隙處的磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)學(xué)模型,并且用有限元分析軟件ANSYS對(duì)該模型進(jìn)行了分析,最后將兩種方法得到的結(jié)論進(jìn)行了比較。從理論研究上來(lái)說(shuō),阻尼可控的磁流變減振器工作的進(jìn)行主要通過(guò)兩種方式,一是調(diào)節(jié)減振器阻尼通道的有效面積,二是調(diào)節(jié)減振器阻尼油的流動(dòng)特性。根據(jù)第二種原理設(shè)計(jì)的汽車磁流變減振器,利用磁流變液的流變特性可受外加磁場(chǎng)控制的特性,實(shí)現(xiàn)減振器的阻尼系數(shù)的可控,從而實(shí)現(xiàn)阻尼力的控制。浙江大

2、學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)研究所的楊禮康等,選用美國(guó)Lord公司出品的型號(hào)為RD-1005-3的磁流變減振器,將其安裝于自行設(shè)計(jì)研制的測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行性能測(cè)試,如下圖所示。在不同電流輸入的情況下,以正弦位移為輸入激勵(lì)測(cè)試其特性。 當(dāng)輸入電流為0.0.-0.9A(間隔為O.1A,輸入激勵(lì)是頻率為IHz,振幅為10mm 正弦信號(hào)時(shí),其外特性如圖2.2(a-c所示Sl。10 圖2.5中的四段磁路分別對(duì)應(yīng)的磁阻如下:鏟忐鏟志鏟志鏟擊czlz,根據(jù)磁路定理得:中B(I+,卅2+r塒3+4=毛又對(duì)于空隙處有:m。=B-島B:j疊一墨(%l+2+3+4所以有:=竺一=主l一一(2一13 ,10,0屯,f0,t,腳I+,;2+,

3、;3+4J現(xiàn)在給定一組減振器的具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:硒=1恥t=1000#|=7將這些值代入到式(29、(2-10、(2-11和(2-12中,得到如下數(shù)據(jù): %=2352Ar2-9=2.36mm=99.15ram(210y墨=26588.12ram2墨=6343.OOmm2(2-11,腫I=9.53x10-3小一1,腫2=6.44×lO-3m一13=12.68x103肌一1%4=15.63x103加一1(2.12再將式(2-97、式(2-lO、式(2一11和(2一12的數(shù)據(jù)代入(213,得到空隙中的磁場(chǎng)強(qiáng)度為:17 以下就是磁流變液減振器中,阻尼通道磁場(chǎng)強(qiáng)度的有限元分析的具體過(guò)程:對(duì)闖題

4、的說(shuō)明:應(yīng)用的ANSYS產(chǎn)品;ANSYS/Multiphysics:應(yīng)用分支:磁學(xué);分析類型;2D線性靜態(tài)分析;使用的單元類型:PLANE53;ANSYS特征展示:實(shí)體建模,軸對(duì)稱,矢量圖,單元表格操作,路徑操作。闖題描述:一個(gè)如圖所示的磁流變液減振器中的一部分結(jié)構(gòu),當(dāng)做二維的軸對(duì)稱模型進(jìn)行分析。對(duì)于給定的電流,計(jì)算空隙中的磁場(chǎng)強(qiáng)度。繪出的模型:如下圖2.6的三維圖和簡(jiǎn)化二維圖所示。 (a模型的三維圖(b模型的二維簡(jiǎn)化圖逼近和假設(shè):假定線圈電流較小,鐵芯沒(méi)有達(dá)到飽和,只需進(jìn)行一次迭代線性分析。為了簡(jiǎn)化分析,這里不考率模型周圍的磁漏,不為周圍空氣建模,只需在模型外表面加磁力線平等的邊界條件。這個(gè)程序需要電流以電流密度的方式輸入(總電流除以線圈面積。 從以上圖形中可以看出,磁力線在阻尼通道