《磁流变液减振器的阻尼特性研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁流变液减振器的阻尼特性研究（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中国民用航空学院硕士学位论文摘 要磁流变液是一类新型的智能材料。 其基本特征是: 在外加磁场的作用下， 流变特性在毫秒级内发生急剧变化， 由自由流动的液体转变为类似固体的物质， 呈现出 可控的屈服应力;当磁场消失后，又恢复为自由流动的液体。磁流变液的这一特性使它在汽车、机械、建筑、航空航天、医疗保健、 地震防护等诸多领域有广阔的应用前景。目前， 用磁流变液制成的应用装置有:减振器( 或称阻尼器) 、制动器、离合器、液压阀、 抛光装置、 密封装置、复合构件以及柔性夹具等。 其中， 磁流变液减振器是目 前最广泛的一项应用。如何使尽可能多的磁力线通过阻尼通道是磁流变液减振器设计的关键。 在磁流变液减
2、振器中， 垂直于阻尼通道的磁场强度对磁流变效应作用较大， 平行于阻尼通道的磁场强度对磁流变效应作用较小。 利用这一原理， 本文设计一种垂直磁场圆 孔节流型磁流变液减振器，即磁场方向垂直于流体的流动方向、阻尼通道是小圆孔的磁流变液减振器。这种结构的优点在于磁场利用率高、 导线的引出和密封容易、 在不加磁场时又可以作为普通流体减振器使用。按照机械设计的标准，用A u t o C A D 绘制减振器的装配图和零件图: 加工组装后， 在I N S T R O R 8 8 0 1 疲劳试验机上进行了 试验。 输入不同 大小的振幅和频率， 调节通过线圈的电流以改变阻尼通道内的磁场强度，得到一系列阻尼力一位
3、移的试验曲线和具体数据。 试验结果表明: 在加磁场前后， 磁流变液减振器的阻尼力发生了明显的变化。电流越大，即磁场强度越大，阻尼力就越大;但达到磁化饱和后，阻尼力就基本不再变化。试验结果还发现， 随着输入频率的增大， 磁流变效应减弱。 磁流变液减振器的阻尼特性用宾 汉( B i n g h a m ) 模型来描述。 通过修正模型中的参数， 得出 适合于本实 验的数学模型，并应用M A T L A B 中的S i m u l i n k 进行仿真，仿真结果与试验结果吻合较好。关键词:磁流变液， 减振器， 垂直 磁 场， 圆 孔节流， 阻 尼力， 宾 汉 模型， 仿 真中国民用航空学院硕士学位论文
4、Ab s t r a c tM a g n e t o - r h e o lo g i c a l fl u i d ( MR F ) i s a k i n d o f s m a r t m a t e r i a l s . T h e e s s e n t i a lc h a r a c t e r i s t i c i s t h e a b i l i t y t o r e v e r s i b l y c h a n g e f r o m fr e e - fl o w i n g , l i n e a r v i s c o u s l i q u i d t
5、os e m i - s o l i d h a v i n g a c o n t r o l l a b l e y i e l d s t r e n g t h i n m i l l i s e c o n d s w h e n e x p o s e d t o a m a g n e t i cf i e l d . T h e c h a r a c t e r i s t i c m a k e s i t h a v e a w i d e u s i n g r a n g e i n c l u d i n g m o b i l e , m e c h a n i
6、s m,c o n s t r u c t i o n , a v i a t i o n a n d s p a c e fl i g h t , m e d i c a l t r e a t m e n t a n dp r o t e c t i o n , e t c . N o w i t h as b e e n u s e d o n d a m p e r , a r r e s t e r ,d e v i c e , s e a l s , c o m p o s i t e s e t a n d fl e x i b l e c l a m p , e t c . T
7、 h eu s e d .c l u t c hh e a l t h c a r e , e a rt h q u a k eh y d r a u l i c v a l v e , p o l i s h i n gMR F d a m p e r i s o n e o f t h e w i d e s tI t i s t h e k e y t h a t h o w t o m a k e m o re m a g n e t i c l i n e o f f o r c e fl o w t h r o u g h t h e t h r o t t l e . A st
8、o t h e MR F d a m p e r , t h e v e rt i c a l m a g n e t i c d e n s i t y i s m o r e e ff e c t t o t h e Ma g n e t o - r h e o l o g i c a l .A c c o r d i n g t o t h i s t h e o ry , d e s i g n a v e rt i c a l m a g n e t i c f i e l d t h r o tt l e d a m p e r . T h a t i s t h em a g n
9、 e t i c d e n s i t y i s v e r t i c a l t o t h e MR F fl o w i n g d i r e c t i o n a n d t h e t h r o tt l e i s a s m a l l o r i f i c e .T h e a d v a n t a g e i s t h a t t h e m a g n e t i c d e n s i ty c a n b e f u l l y u s e d , t h e l e a d i n g a n d s e a l o f t h e l o o pi
10、 s e a s y a n d t h e d a m p e r c a n b e u s e d as t h e c o m m o n h y d r a u l i c d a m p e r w h i l e t h e r e i s n om a g n e t i c f i e l d .A c c o r d in g t o t h e s t a n d a r d o f t h e m e c h a n i c a l d e s i g n , d r a w t h e a s s e m b l e d r a w i n g a n d t h e
11、p a rt d r a w i n g s b y A u t o C A D . A f t e r p r o c e s s a n d a s s e m b l e , t e s t i t o n t h e s e t u p n a m e dI N S T R O R 8 8 0 1 . I n p u t t h e d i ff e r e n t a m p l it u d e s a n d f r e q u e n c i e s t h e n r e g u l a t e t h e c u r r e n t o ft h e l o o p , n
12、 a m e l y r e g u l a t e t h e m a g n e t i c d e n s i t y o f t h e t h r o t t l e . T h e r e s u l t i n d i c a t e s : T h e f o r c eo f t h e d a m p e r c h a n g e d o b v i o u s l y a f t e r a d d i n g t h e m a g n e t i c f i e l d . T h e c u r r e n t i s g r e a t e r ,n a m e
13、 l y t h e m a g n e t i c f i e l d g r e a t e r , t h e f o r c e i s g r e a t e r . B u t w h e n i t r e a c h e d a c e rt a i n l e v e l , t h ef o r c e o f t h e d a m p e r c h a n g e d a l i tt l e . T h e r e s u l t a l s o i n d i c a t e s : T h e M a g n e t o - r h e o l o g i c
14、a l e ff e c tw e a k e n e d w h e n t h e f r e q u e n c y a d d e d . T h e c h a r a c t e r i s t i c o f M R F d a m p e r c a n b e d e s c r i b e d b yB i n g h a m p l a s t i c m o d e l . M o d i f i e d t h e p a r a m e t e r s o f t h e m o d e l , t h e n f i n d o u t t h e m o s t
15、s u i t a b l e m o d e l t o t h i s t e s t . F i n a l l y s i m u l a t e s t h e c h a r a c t e r i s t i c b y MA T L A B t o t e s t t h e r e s u l t .K e y w o r d s : M a g n e t o - r h e o l o g i c a l fl u i d , d a m p e r , v e rt i c a l m a g n e t i c f i e l d , t h r o t t l e
16、, d a m p e rf o r c e , B i n g h a m m o d e l , s i m u l a t e中国民用航空学院学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知， 除了 文中 特别加以 标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得中国民用航空学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的 材料。与我一同工作的同 志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:期:-) I t “华) ， 夕 ;中国民用航空学院学位论文使用授权声明中国民用航空学院、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅， 可以公布 ( 包括刊登) 论文的全部或部分内 容。 论文的公布 ( 包括刊登)授权中国民用航空学院研究生部办理。研究生签名:导师签名:分 喊 .袱思 口 1 百 一目期:
