磁流变制动器性能仿真与实验研究
发布时间：2021-03-31 03:30
磁流变液是一种新型智能材料,其流变特性可以通过施加磁场而迅速改变,这种快速的流变响应性使其在近年来得到进一步重视和研究,并被广泛应用在工业领域。与此同时,传统的液压制动CHB（Conventional Hydraulic Brakes）系统由于其自身结构特性等因素,具有一定的先天缺陷,比如响应延迟、刹车片磨损、需配备一定附属结构（比如液压泵、输油管和储液罐等）等,这些都会增加制动系统的成本和质量。而由于磁流变液自身良好的流变特性,使得磁流变制动器恰好解决了传统液压制动器的应用痛点,因此对磁流变液制动器的开发和研究就具有十分重要的现实意义和经济价值。本文主要针对磁流变制动器进行仿真实验研究,包括基于不同磁流变液本构方程的制动力矩数学模型建立、磁流变制动器电磁场仿真、温度场仿真及磁流变制动器制动盘摩擦磨损实验研究等。本文主要围绕磁流变制动器展开深入研究,论文的主要研究内容包括:（1）根据相关资料文献,对磁流变液发展现状及磁流变制动器的国内外研究进展进行系统阐述,同时对磁流变液的磁流变效应及影响磁流变性能的因素进行分析总结。（2）基于国外学者提出的磁流变液的Herschel-Bulkey和B...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１常见的磁流变制动器结构类型：（ａ）圆盘式（ｂ）圆筒式（ｃ）线性式（ｄ）圆锥式??
自由度磁流变制动器。??线阁??图１．２?ＭＲＢ－２１０７．３型磁流变制动器??Ｆｉｇ．?１．２?ＭＲＢ－２１０７．３?ＭＲ?ｂｒａｋｅ??美国Ｌｏｒｄ公司是国外较早进行磁流变液制备和相关应用研宄的机构，如图１．２所??示，１９９７年Ｌｏｒｄ公司的研宄人员Ｃａｒｌｓｏｎ１３１成功研制出ＭＲＢ－２１０７．３型小型盘式磁流变??制动器，其外径为９２＿，最大输出制动力矩和控制功率分别为７Ｎ＇ｍ和１０Ｗ，可以通??过改变控制电流而实时控制输出扭矩，因而被成功应用在一种攀登式健身设备上。???ｍｍ?＿一—?????／ｉ：＾＿??——ｉ变矩器万用农??体?力矩传職１＾动器?．．￣—１??图１．３?（ａ）磁流变制动器截面图及（ｂ）试验台架??Ｆｉｇ．?１．３?（ａ）?Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＭＲ?ｂｒａｋｅ?ａｎｄ?（ｂ）?ｔｅｓｔ?ｒｉｇ??２００３年，新加坡南洋理工大学学者Ｌｉ和Ｄｕ％研制了一种新型盘式磁流变制动器，??其结构如图１．３所示，并基于Ｂｉｎｇｈａｍ塑性模型建立了盘式磁流变制动器的输出力矩模??型。仿真和实验研究结果表明，在磁场达到磁饱和前，磁流变制动器的输出制动力矩随??着磁场强度以及转速的增强而增大。??２００８年
图１．２?ＭＲＢ－２１０７．３型磁流变制动器??Ｆｉｇ．?１．２?ＭＲＢ－２１０７．３?ＭＲ?ｂｒａｋｅ??美国Ｌｏｒｄ公司是国外较早进行磁流变液制备和相关应用研宄的机构，如图１．２所??示，１９９７年Ｌｏｒｄ公司的研宄人员Ｃａｒｌｓｏｎ１３１成功研制出ＭＲＢ－２１０７．３型小型盘式磁流变??制动器，其外径为９２＿，最大输出制动力矩和控制功率分别为７Ｎ＇ｍ和１０Ｗ，可以通??过改变控制电流而实时控制输出扭矩，因而被成功应用在一种攀登式健身设备上。???ｍｍ?＿一—?????／ｉ：＾＿??——ｉ变矩器万用农??体?力矩传職１＾动器?．．￣—１??图１．３?（ａ）磁流变制动器截面图及（ｂ）试验台架??Ｆｉｇ．?１．３?（ａ）?Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＭＲ?ｂｒａｋｅ?ａｎｄ?（ｂ）?ｔｅｓｔ?ｒｉｇ??２００３年，新加坡南洋理工大学学者Ｌｉ和Ｄｕ％研制了一种新型盘式磁流变制动器，??其结构如图１．３所示，并基于Ｂｉｎｇｈａｍ塑性模型建立了盘式磁流变制动器的输出力矩模??型。仿真和实验研究结果表明，在磁场达到磁饱和前，磁流变制动器的输出制动力矩随??着磁场强度以及转速的增强而增大。??２００８年，加拿大维多利亚大学学者Ｋａｒａｋ〇Ｃ［７，?８］等人设计了一种车用多盘式磁流变??制动器
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Modelica的磁流变制动器多领域建模与仿真[J]. 李志华,原龙昊,龚友平. 机电工程. 2015(12)
[2]圆盘式磁流变制动器仿真优化设计[J]. 李志华,喻军,曾宁,原龙昊. 农业机械学报. 2015(10)
[3]应用于城轨车辆的盘形磁流变制动器设计[J]. 张法生,倪文波,李刚. 铁道机车车辆. 2013(06)
[4]基于MAX6675的多路测温系统设计[J]. 兰羽,白洁. 国外电子测量技术. 2013(08)
[5]磁流变液的摩擦学研究现状及展望[J]. 杨健健,晏华,张辉,胡志德,邱亚三. 化工进展. 2013(08)
[6]羰基铁粉类型及含量对磁流变液摩擦性能的影响[J]. 胡志德,晏华,陈淑莲,余荣升,包河彬. 润滑与密封. 2012(04)
[7]触变剂对硅油基磁流变液摩擦磨损性能的影响[J]. 胡志德,晏华,王雪梅,杨健健. 功能材料. 2012(05)
[8]磁场下两种羰基铁磁流变液的摩擦磨损特性[J]. 邱海喆,晏华,张平,刘奇,唐龙. 摩擦学学报. 2011(01)
[9]基于MAX6675的温度采集系统的设计[J]. 尹翠,南新元. 工业控制计算机. 2010(08)
[10]水基磁流变液的制备和性能[J]. 魏齐龙,何建国,黄文,孟玉堂. 磁性材料及器件. 2010(04)
博士论文
[1]基于多孔泡沫金属的磁流变液阻尼器关键机理及性能研究[D]. 姚行艳.重庆大学 2014
[2]热效应下磁流变液与形状记忆合金复合传动理论分析及应用[D]. 陈松.重庆大学 2014
[3]大功率磁流变传动技术及温度效应研究[D]. 王道明.中国矿业大学 2014
[4]基于微结构的磁流变液力学性能研究[D]. 赵春伟.重庆大学 2014
[5]磁流变液制备及动力传动技术研究[D]. 陈飞.中国矿业大学 2013
[6]摩擦对电/磁流变效应影响的机理研究[D]. 蒋继乐.清华大学 2012
[7]磁流变液及其传动技术研究[D]. 田祖织.中国矿业大学 2012
[8]温度场及变形界面对液粘传动特性影响规律的研究[D]. 谢方伟.中国矿业大学 2010
[9]基于多孔泡沫金属的磁流变液阻尼材料的理论及实验研究[D]. 刘旭辉.上海大学 2010
[10]磁流变传动理论与试验研究[D]. 郑军.重庆大学 2008
硕士论文
[1]车用自增力式磁流变液制动器研究[D]. 刘旭辉.清华大学 2014
[2]磁流变液先导式溢流阀设计与性能研究[D]. 刘云韩.昆明理工大学 2014
[3]传动磁流变液的制备及其特性研究[D]. 王建.中国矿业大学 2014
[4]磁流变液挤压力学特性研究[D]. 陈庆庆.中国矿业大学 2014
[5]A0级轿车磁流变液制动器试验台研制[D]. 王志伟.河南科技大学 2014
[6]超高速空气静压电主轴动态性能流固耦合分析[D]. 吴利杰.广东工业大学 2014
[7]地铁车辆磁流变制动技术研究[D]. 张法生.西南交通大学 2014
[8]开关磁阻电机非线性建模及转矩脉动抑制技术的研究[D]. 张玉光.哈尔滨理工大学 2014
[9]A0级小型纯电动汽车磁流变液制动器结构设计及其性能研究[D]. 张江涛.河南科技大学 2013
[10]磁流变制动器多领域仿真优化设计及研制[D]. 喻军.杭州电子科技大学 2014
本文编号：3110699
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１常见的磁流变制动器结构类型：（ａ）圆盘式（ｂ）圆筒式（ｃ）线性式（ｄ）圆锥式??
自由度磁流变制动器。??线阁??图１．２?ＭＲＢ－２１０７．３型磁流变制动器??Ｆｉｇ．?１．２?ＭＲＢ－２１０７．３?ＭＲ?ｂｒａｋｅ??美国Ｌｏｒｄ公司是国外较早进行磁流变液制备和相关应用研宄的机构，如图１．２所??示，１９９７年Ｌｏｒｄ公司的研宄人员Ｃａｒｌｓｏｎ１３１成功研制出ＭＲＢ－２１０７．３型小型盘式磁流变??制动器，其外径为９２＿，最大输出制动力矩和控制功率分别为７Ｎ＇ｍ和１０Ｗ，可以通??过改变控制电流而实时控制输出扭矩，因而被成功应用在一种攀登式健身设备上。???ｍｍ?＿一—?????／ｉ：＾＿??——ｉ变矩器万用农??体?力矩传職１＾动器?．．￣—１??图１．３?（ａ）磁流变制动器截面图及（ｂ）试验台架??Ｆｉｇ．?１．３?（ａ）?Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＭＲ?ｂｒａｋｅ?ａｎｄ?（ｂ）?ｔｅｓｔ?ｒｉｇ??２００３年，新加坡南洋理工大学学者Ｌｉ和Ｄｕ％研制了一种新型盘式磁流变制动器，??其结构如图１．３所示，并基于Ｂｉｎｇｈａｍ塑性模型建立了盘式磁流变制动器的输出力矩模??型。仿真和实验研究结果表明，在磁场达到磁饱和前，磁流变制动器的输出制动力矩随??着磁场强度以及转速的增强而增大。??２００８年
图１．２?ＭＲＢ－２１０７．３型磁流变制动器??Ｆｉｇ．?１．２?ＭＲＢ－２１０７．３?ＭＲ?ｂｒａｋｅ??美国Ｌｏｒｄ公司是国外较早进行磁流变液制备和相关应用研宄的机构，如图１．２所??示，１９９７年Ｌｏｒｄ公司的研宄人员Ｃａｒｌｓｏｎ１３１成功研制出ＭＲＢ－２１０７．３型小型盘式磁流变??制动器，其外径为９２＿，最大输出制动力矩和控制功率分别为７Ｎ＇ｍ和１０Ｗ，可以通??过改变控制电流而实时控制输出扭矩，因而被成功应用在一种攀登式健身设备上。???ｍｍ?＿一—?????／ｉ：＾＿??——ｉ变矩器万用农??体?力矩传職１＾动器?．．￣—１??图１．３?（ａ）磁流变制动器截面图及（ｂ）试验台架??Ｆｉｇ．?１．３?（ａ）?Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＭＲ?ｂｒａｋｅ?ａｎｄ?（ｂ）?ｔｅｓｔ?ｒｉｇ??２００３年，新加坡南洋理工大学学者Ｌｉ和Ｄｕ％研制了一种新型盘式磁流变制动器，??其结构如图１．３所示，并基于Ｂｉｎｇｈａｍ塑性模型建立了盘式磁流变制动器的输出力矩模??型。仿真和实验研究结果表明，在磁场达到磁饱和前，磁流变制动器的输出制动力矩随??着磁场强度以及转速的增强而增大。??２００８年，加拿大维多利亚大学学者Ｋａｒａｋ〇Ｃ［７，?８］等人设计了一种车用多盘式磁流变??制动器
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Modelica的磁流变制动器多领域建模与仿真[J]. 李志华,原龙昊,龚友平. 机电工程. 2015(12)
[2]圆盘式磁流变制动器仿真优化设计[J]. 李志华,喻军,曾宁,原龙昊. 农业机械学报. 2015(10)
[3]应用于城轨车辆的盘形磁流变制动器设计[J]. 张法生,倪文波,李刚. 铁道机车车辆. 2013(06)
[4]基于MAX6675的多路测温系统设计[J]. 兰羽,白洁. 国外电子测量技术. 2013(08)
[5]磁流变液的摩擦学研究现状及展望[J]. 杨健健,晏华,张辉,胡志德,邱亚三. 化工进展. 2013(08)
[6]羰基铁粉类型及含量对磁流变液摩擦性能的影响[J]. 胡志德,晏华,陈淑莲,余荣升,包河彬. 润滑与密封. 2012(04)
[7]触变剂对硅油基磁流变液摩擦磨损性能的影响[J]. 胡志德,晏华,王雪梅,杨健健. 功能材料. 2012(05)
[8]磁场下两种羰基铁磁流变液的摩擦磨损特性[J]. 邱海喆,晏华,张平,刘奇,唐龙. 摩擦学学报. 2011(01)
[9]基于MAX6675的温度采集系统的设计[J]. 尹翠,南新元. 工业控制计算机. 2010(08)
[10]水基磁流变液的制备和性能[J]. 魏齐龙,何建国,黄文,孟玉堂. 磁性材料及器件. 2010(04)
博士论文
[1]基于多孔泡沫金属的磁流变液阻尼器关键机理及性能研究[D]. 姚行艳.重庆大学 2014
[2]热效应下磁流变液与形状记忆合金复合传动理论分析及应用[D]. 陈松.重庆大学 2014
[3]大功率磁流变传动技术及温度效应研究[D]. 王道明.中国矿业大学 2014
[4]基于微结构的磁流变液力学性能研究[D]. 赵春伟.重庆大学 2014
[5]磁流变液制备及动力传动技术研究[D]. 陈飞.中国矿业大学 2013
[6]摩擦对电/磁流变效应影响的机理研究[D]. 蒋继乐.清华大学 2012
[7]磁流变液及其传动技术研究[D]. 田祖织.中国矿业大学 2012
[8]温度场及变形界面对液粘传动特性影响规律的研究[D]. 谢方伟.中国矿业大学 2010
[9]基于多孔泡沫金属的磁流变液阻尼材料的理论及实验研究[D]. 刘旭辉.上海大学 2010
[10]磁流变传动理论与试验研究[D]. 郑军.重庆大学 2008
硕士论文
[1]车用自增力式磁流变液制动器研究[D]. 刘旭辉.清华大学 2014
[2]磁流变液先导式溢流阀设计与性能研究[D]. 刘云韩.昆明理工大学 2014
[3]传动磁流变液的制备及其特性研究[D]. 王建.中国矿业大学 2014
[4]磁流变液挤压力学特性研究[D]. 陈庆庆.中国矿业大学 2014
[5]A0级轿车磁流变液制动器试验台研制[D]. 王志伟.河南科技大学 2014
[6]超高速空气静压电主轴动态性能流固耦合分析[D]. 吴利杰.广东工业大学 2014
[7]地铁车辆磁流变制动技术研究[D]. 张法生.西南交通大学 2014
[8]开关磁阻电机非线性建模及转矩脉动抑制技术的研究[D]. 张玉光.哈尔滨理工大学 2014
[9]A0级小型纯电动汽车磁流变液制动器结构设计及其性能研究[D]. 张江涛.河南科技大学 2013
[10]磁流变制动器多领域仿真优化设计及研制[D]. 喻军.杭州电子科技大学 2014
本文编号：3110699
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/yiqiyibiao/3110699.html
