为提高旋转式磁流变阻尼器输出扭矩密度,提出了一种具有更高精度的旋转式磁流变阻尼器设计方法.建立了螺旋流动磁流变阻尼器内部各通道的磁流变液准稳态流动微分方程,基于Herschel-Bulkley本构模型推导了磁流变液速度分布表达式,研究了螺旋流动阻尼器在高速工况下阻尼力矩和动态范围的计算方法.对阻尼器各通道的输出扭矩进行了数值仿真,结果表明,在高速工况下,随着电流增加,螺旋流动模式的扭矩增强效应呈现先上升再下降的趋势,并最终退化为纯剪切模式.设计加工了样机,并进行了低速和高速性能测试,实验结果显示,实验结果与理论计算吻合,零场高速工况下改进模型相较于传统模型平均误差减小129.4%,为设计高输出扭矩密度的旋转式磁流变阻尼器提供了理论基础.

考虑液压油的黏度随温度与压强的变化,以连续性方程、N-S方程、能量方程为基础,推导出螺旋摆动液压缸内部圆环螺旋流的速度方程及泄漏量方程.运用大型通用CFD仿真软件fluent对螺旋摆动液压缸内部的圆环螺旋流流场及泄漏规律进行数值仿真.对螺旋摆动液压缸内螺旋流动的理论计算与仿真结果进行对比分析,结果表明理论推导正确,从而为螺旋摆动缸内泄漏及容积耗损提供理论依据.