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《磁流變減振器優(yōu)化的設(shè)計計算》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、磁流變減振器優(yōu)化的設(shè)計計算許永興1,曹民2(1.上海電視大學計算機系,上海200922;2.上海匯眾汽車制造有限公司,上海200122)摘要:針對磁流變減振器現(xiàn)存磁流變液的靜置沉降、油封易磨損泄漏和磁路結(jié)構(gòu)不盡合理等主要問題,提出了改進措施,對磁流變減振器中電磁場的分布進行了重新配置.以PassatB5前橋減振器為設(shè)計對象,對磁流變減振器的電磁場用有限元法進行了設(shè)計計算.實驗結(jié)果表明,改進設(shè)計后磁流變減振器各項性能設(shè)計計算是令人滿意的.關(guān)鍵詞:磁流變減振器;磁流變液;數(shù)值計算;電磁場中圖分類號:文獻標識碼:241;441.3;TK413OOADesignCalculationo
2、fMagnetorheologicalDamperXUYong2xing1,CAOMin2(1.Dept.ofComputer,ShanghaiTVUniv.,Shanghai200922,China;2.ShanghaiHuizhongAutomotiveManufacturingCo.,Ltd,Shanghai200122)Abstract:Severalmeasuresareputforwardtosolvetheproblemsofmagnetorheological(MR)dampersuchassedimentationofmagnetorheologicalflu
3、id(MRF),easyabrasionleakageofoil2sealandlowerex2citingefficiencyofpistonmagneticcircuit.ThemagneticfielddistributioninMRdamperisreconfiguredbyfiniteelementmethodforPassatB5damperasadesignobject.Thetestresultsshowthatthedesigncalculationsaresatisfactory.Keywords:magnetorheological(MR)damper;m
4、agnetorheologicalfluid(MRF);numericalcalculation;electromagneticfield磁流變液(MRF)是一種帶有鐵磁微粒的懸浮液體,它在可變的外磁場作用下,能在ms量級時間內(nèi)明顯改變該液體的粘滯性等物理特征,從而有效地控制這種液體的切變應(yīng)力.當這種磁流變液切變應(yīng)力控制技術(shù)應(yīng)用于汽車減振器設(shè)計時,則可構(gòu)造新型的磁流變阻尼可控汽車懸架減振器.該系統(tǒng)由于響應(yīng)迅速、連續(xù)可調(diào)和工作噪音低而提高了汽車的動力性能、平穩(wěn)性能和安全性能,它在該領(lǐng)域中的應(yīng)用對汽車技術(shù)進步展示了誘人的前景1～5.但近年來對磁流變(MR)減振器的實驗和試用發(fā)現(xiàn),現(xiàn)
5、有的用于半主動懸架的MR減振器還存在一些重要的問題有待解決:①由于MRF靜置時難以避免的凝聚和沉降問題,使得車輛停置一段時間后,磁性微粒和載液發(fā)生分離,導致運動部件堵塞,車輛懸架失效;②在MR減振器工作過程中,磁性微粒對減振器油封的磨料磨損加速了減振器油液的泄漏;③MR減振器的電磁活塞大多采用單級磁路結(jié)構(gòu),為了避免磁通量過飽和,導磁軸和導磁管徑向截面必須足夠大,這就使導磁材料利用率降低、活塞體積質(zhì)量加大,造成安裝不便和成本上升.本文針對上述問題提出了改進措施,對MR減振器中電磁場的分布進行了重新配置,并用有限元收稿日期:2002208220作者簡介:許永興(19432),男,浙
6、江鄞縣人,教授,1965年畢業(yè)于西安交通大學,現(xiàn)主要從事偏微分方程的數(shù)值計算和計算機應(yīng)用研究.電話(Tel.):021265020900;E2mail:xuyx@shtvu.edu.cn.Μ上海交通大學學報1424第38卷法對MR減振器的電磁場進行了設(shè)計計算.依賴于外加磁場的大小及分布形態(tài),因而MR減振器有關(guān)參數(shù)的準確選擇還有賴于電磁場計算結(jié)果.改進型MR減振器設(shè)計思想一個以上海大眾PassatB5型轎車前橋減振器為典型例子的改進型MR減振器如圖1所示.12MR減振器電磁場形態(tài)設(shè)計計算2.1電磁場計算一般方法6MR減振器中永磁鐵和電磁鐵所產(chǎn)生的磁場總體上都屬于靜磁場,它可采用矢
7、量磁位A作為計算量,計算靜磁場的一般方程為圖1改進型MR減振器結(jié)構(gòu)簡圖Fig.1StructureofimprovedMRdamper×(×A)=J(1)式中:Μ為導磁材料的磁阻率;J為電磁系統(tǒng)中作為磁動勢的線圈電流密度.由于電磁活塞的電磁系統(tǒng)是軸對稱的,所以J僅有方位角分量J=JΗΗo,從而A=AΗΗo,這樣式(1)變?yōu)槎S問題,可化簡為如下Poisson方程:本文對以下幾方面進行改進.(1)為了改善MRF的靜置穩(wěn)定性,首先應(yīng)優(yōu)選MRF材料,如改用直徑相對較小、密度更接近載液、軟磁特性更好
