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阻尼间隙可调式磁流变阻尼器结构设计及动力性能研究

童旺  
【摘要】:磁流变阻尼器是利用磁流变液替代传统液压油作为工作介质设计而成的可实现半主动控制的智能减振装置。目前磁流变阻尼器改变输出阻尼力调节范围的方式大多通过改变磁化后的磁流变液流道长度来实现。这不仅导致输出阻尼力的调整方式单一,也局限了最大输出阻尼力的调节范围。基于此,本文在传统磁流变阻尼器基础上提出并设计一种阻尼间隙可调式磁流变阻尼器,通过在阻尼器内部内置阻尼间隙可调式磁流变阀的方式来改变输出阻尼力的调节范围,使其在外部结构不变的条件下,可实现对输出阻尼力的无级调节,并且可调范围宽。本文主要的内容如下:1、提出并设计一种阻尼间隙可调式磁流变阻尼器。对其结构及工作原理进行分析,对各部分结构材料进行选取,同时初步确定结构的各部分尺寸参数。依据结构与材料分析磁路走向,依据磁路欧姆定律对所设计的磁流变阻尼器的磁阻进行计算。2、依据内置磁流变阀中磁流变液流道的结构特点,分析其压降来源,并通过等效模型的方式建立压降公式及动力学模型。3、利用ANSYS仿真软件对阻尼间隙可调式磁流变阻尼器进行电磁场仿真,具体分析及探讨磁力线的分布及磁场强度的大小。利用MATLAB软件将整理后的磁场强度仿真数据进行动力学模型计算,得出动力特性曲线。通过对动力特性曲线进行分析,在理论层面上探究所设计的磁流变阻尼器的动力学性能。4、依据所设计的磁流变阻尼器的结构尺寸加工并制作出阻尼间隙可调式磁流变阻尼器,并通过WPL-50疲劳拉伸试验机对其进行动力性能试验测试,试验过程中分别通过对疲劳试验机的拉伸振幅、频率及输入电流激励的大小的改变,得出输出阻尼力的变化规律;同时测试分析了不同阻尼间隙下的输出阻尼力及阻尼力可调范围变化关系。


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