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泡沫金属磁流变液阻尼器的优化设计及性能研究

发布时间:2018-12-09 11:20
【摘要】:磁流变液(MRF)作为智能材料的一种,在外界磁场的作用下,能够在毫秒级的时间内从牛顿流体转换为具有粘塑性的半固体或固体,且这种转换是可逆的,这种现象称为磁流变效应。自发现磁流变效应后,以MRF为工作介质的磁流变液阻尼器作为一种半主动控制的阻尼器件,因其可控性好、结构简单、能量消耗小及响应快速等特点一直是学术界和工程界的研究热点,并被广泛应用在土木、车辆等领域内。本课题主要是对泡沫金属磁流变液阻尼器进行优化设计,并对其性能进行研究。首先,对泡沫金属磁流变液阻尼器的阻尼性能进行了理论分析和实验研究,并通过有限元分析软件ANSYS对该泡沫金属磁流变液阻尼器进行了磁场仿真,以分析其内部的磁场分布及性能特征,并与实验结果进行对比。然后,在分析该阻尼器性能特征以及各结构参数对性能特征影响的基础上,根据优化理论,对其进行磁路参数优化,以达到最佳性能。根据优化结果设计并加工出性能优良的泡沫金属磁流变液阻尼器。最后,搭建测试系统,对该阻尼器进行性能测试。优化后的阻尼器性能提高1.46倍。优化后的泡沫金属磁流变液阻尼器具有一定的应用前景,优化过程中所使用的优化方法对阻尼器的后续研究也具有指导意义。
[Abstract]:Magnetorheological fluid (MRF), as a kind of smart material, can be converted from Newtonian fluid to semisolid or solid with viscoplasticity in millisecond under the action of external magnetic field, and the conversion is reversible. This phenomenon is called the magnetorheological effect. Since the discovery of magnetorheological effect, the magnetorheological fluid damper with MRF as the working medium is used as a semi-active control damper, because of its good controllability and simple structure. The characteristics of low energy consumption and rapid response have been a hot research topic in academia and engineering, and have been widely used in civil engineering, vehicle and other fields. In this paper, the optimization design and performance of metal foam Mr fluid damper are studied. Firstly, the damping performance of the metal foam magneto-rheological fluid damper is theoretically analyzed and experimentally studied, and the magnetic field simulation of the foam metal magneto-rheological fluid damper is carried out by the finite element analysis software ANSYS. In order to analyze the magnetic field distribution and performance characteristics, and compare with the experimental results. Then, based on the analysis of the performance characteristics of the damper and the influence of structural parameters on the performance characteristics, according to the optimization theory, the magnetic circuit parameters are optimized to achieve the optimal performance. According to the optimized results, a metal foam magneto-rheological fluid damper with excellent performance is designed and manufactured. Finally, a testing system is built to test the performance of the damper. The performance of the optimized damper is improved by 1.46 times. The optimized metal magneto-rheological fluid damper has a certain application prospect, and the optimization method used in the optimization process is also of guiding significance for the subsequent study of the damper.
【学位授予单位】:上海应用技术学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB381

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本文编号:2369295

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