车用磁流变减振器结构设计与优化

发布时间：2017-08-25 22:16

  本文关键词：车用磁流变减振器结构设计与优化

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【摘要】：振动造成机械零件磨损,对机械系统性能造成损害,减振器越来越受重视,特别是在车辆上,人们对舒适性的要求越来越高,被动减振器已难以满足人们的要求,随着磁流变效应的发现,磁流变半主动减振器逐渐成为这个领域研究的热点,磁流变减振器稳定性好、可控性强、结构简易、响应速度快,是车辆减振器理想的选择,无论是悬架、座椅、发动机悬置,磁流变减振器在车辆上都得到了广泛应用。(1)本文针对某轿车悬架减振器的要求,选择合适磁流变液材料,设计了磁流变减振器主要结构参数,并计算了功率、可调系数、输出阻尼力、磁阻大小、响应时间等减振特性。(2)根据所设计磁流变减振器的结构参数,建立结构模型并进行电磁仿真分析,研究了磁流变减振器的各个结构尺寸变化对阻尼通道处磁感应强度的影响,并比较了单双线圈的磁场分布情况。(3)为了提高所设计的磁流变减振器的减振性能,采用遗传算法对减振器结构参数进行多目标优化,在满足输出阻尼力和体积要求等限制条件下,使磁流变减振器的阻尼力可调系数和线圈功率都得到优化。对优化后的磁流变减振器进行电磁仿真,验证其各个区域磁感应强度的大小是否符合要求,仿真结果表明:优化后的磁流变减振器能满足设计要求且有较好的减振性能。
【关键词】：磁流变液 磁流变减振器 结构设计 多目标优化 电磁仿真
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.33
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题的研究背景与意义9-11
• 1.2 国内外发展现状11-13
• 1.2.1 磁流变液材料研究现状11
• 1.2.2 磁流变减振器力学模型研究现状11-12
• 1.2.3 磁流变减振器结构设计研究现状12-13
• 1.3 磁流变减振器在工程实际中的应用13-14
• 1.4 本文主要研究内容14-16
• 第2章 理论模型16-29
• 2.1 磁流变减振器基本原理16-18
• 2.1.1 磁流变液流变机理16-17
• 2.1.2 磁流变液组成17-18
• 2.2 磁流变减振器工作模式18-19
• 2.3 磁流变减振器结构型式19-20
• 2.4 动力模型20-23
• 2.5 剪切阀式磁流变阻尼器阻尼力计算模型23-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第3章 磁流变减振器结构设计29-37
• 3.1 磁流变阻尼器结构29
• 3.2 阻尼器设计要求29-30
• 3.3 磁流变减振器设计30-35
• 3.3.1 设计变量定义30
• 3.3.2 材料选择30-32
• 3.3.3 结构参数设计32-33
• 3.3.4 磁路计算33-35
• 3.3.5 强度校核35
• 3.4 减振性能计算35-36
• 3.4.1 响应时间计算35-36
• 3.4.2 阻尼力可调系数计算36
• 3.4.3 功率计算36
• 3.4.4 阻尼力计算36
• 3.5 小结36-37
• 第4章 电磁场有限元分析37-52
• 4.1 软件介绍37-38
• 4.2 模型建立38-41
• 4.2.1 仿真设置38-41
• 4.3 结构参数对工作间隙处磁感应强度影响分析41-42
• 4.3.1 平均磁感应强度求解过程41-42
• 4.4 结果分析42-51
• 4.4.1 缸筒厚度42-44
• 4.4.2 阻尼通道间隙44-46
• 4.4.3 电流46-47
• 4.4.4 线圈槽深度47-48
• 4.4.5 线圈槽长度48-50
• 4.4.6 双线圈仿真分析50-51
• 4.5 小结51-52
• 第5章 磁流变减振器多目标优化52-62
• 5.1 多目标优化方法52-54
• 5.1.1 多目标优化问题52
• 5.1.2 求解思路52-53
• 5.1.3 多目标优化特点53-54
• 5.2 优化模型建立54-57
• 5.2.1 目标函数54-55
• 5.2.2 约束条件55-56
• 5.2.3 设计变量56-57
• 5.3 优化结果分析57-61
• 5.3.1 优化求解57-59
• 5.3.2 优化结果分析59-61
• 5.4 小结61-62
• 总结与展望62-63
• 参考文献63-68
• 致谢68-69
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文69

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1 王戡;郑玲;;基于广义回归神经网络的磁流变减振器模型辨识研究[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年

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3 熊超;吕建刚;张进秋;李勇;;履带车辆磁流变减振器阻尼特性理论及实验研究[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年

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本文编号：738433