基于Ansoft的磁流变减振器磁路设计与试验研究

发布时间：2024-02-14 00:34

　　磁流变减振器设计的核心内容之一是磁路设计,其减振性能的好坏与磁路设计息息相关。基于Bingham模型的本构阻尼力学模型,利用磁路欧姆定律进行磁路设计,并得到磁流变减振器具体的磁路参数。系统地分析了各结构材料的选择,基于有限元电磁场仿真软件Ansoft建立磁路仿真模型,分析各结构材料的磁饱和状态。仿真结果表明阻尼通道工作间隙处最先达到磁饱和。探究活塞总成不同的结构尺寸对磁流变减振器磁场分布的影响,结果表明阻尼通道工作间隙大小设计在0.8～1.5 mm之间,阻尼通道工作间隙的有效长度设计在6.25～8.25 mm之间,活塞外套厚度设计在2.75～3.75 mm之间比较合理。最后通过台架试验验证自制磁流变减振器磁路设计的可靠性,试验结果表明该结构磁流变减振器的减振性能良好。根据磁路设计理论并基于Ansoft有限元电磁场仿真软件验证的方法为磁流变减振器的磁路设计与后续结构优化提供了依据。

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【部分图文】：

图1磁流变减振器活塞总成磁路结构简图

本文自制磁流变减振器活塞总成磁路结构简图如图1所示,其磁路由活塞外套-区域Ⅰ、活塞铁芯侧面-区域Ⅱ、活塞铁芯中心轴-区域Ⅲ和阻尼通道工作间隙-区域Ⅳ组成。从图1中可以看出,电感线圈产生的磁力线从活塞铁芯中心轴-区域Ⅲ开始,依次穿过活塞铁芯侧面-区域Ⅱ的一端、活塞外套与活塞铁芯之间....

图2磁流变减振器活塞总成磁路结构尺寸

图2所示为本文磁流变减振器活塞总成磁路结构尺寸,图2中:D为活塞铁芯外径,mm;d为活塞杆的直径,mm;L为阻尼通道工作间隙长度,mm;L1为阻尼通道工作间隙的有效长度,mm;L2为电感线圈槽的宽度,mm;h为阻尼通道工作间隙,mm;t为活塞外套的厚度,mm;g为电感线圈槽的深度....

图36-5#-1型磁流变液的B-H曲线和τy-B曲线

本文磁流变减振器中应用的磁流变液为清华大学车辆与运载学院智能悬架与轮胎课题组研制的6-5#-1型磁流变液,该型号磁流变液的B-H曲线和τy-B曲线如图3所示。由图3可知,6-5#-1型磁流变液磁感应强度的最大值为0.55T(见图3a),对应的剪切屈服应力为37.5kPa(见图....

图4磁路磁感应强度云图

根据上述磁流变减振器活塞总成磁路结构尺寸参数(见表1)以及磁路各部分所选材料,在Ansoft有限元电磁场仿真软件中构建磁流变减振器磁路轴对称结构,定义相关零/部件的材料属性和边界条件后,输入最大激励电流,计算得到该结构电磁场的分布情况。图4所示为磁路磁感应强度云图,图5所示为阻尼....

本文编号：3897461