针对现有加压式磁流变制动器结构复杂的问题,提出一种利用楔形间隙自挤压强化的盘式磁流变液制动器。此制动器通过在转子壁面上布置4个矩形槽的结构,利用矩形槽与圆盘面之间的间隙产生的挤压力对磁流变液进行挤压,使它在提高工作性能的同时,结构更加紧凑。基于有限单元法对磁场进行分析,得出不同电流下磁流变液的磁学与力学性能;基于计算流体动力学对磁流变液进行流场分析,得到挤压应力沿周向分布的云图;基于Navier-Stokes方程和挤压强化模型,推导出磁流变液的流动方程,并得到制动器产生的转矩与电流、液体挤压应力的关系。结果表明楔形间隙使得液体挤压应力产生周期性的变化,磁流变液在挤压强化后,剪切屈服应力显著增加,当输入电流为2.0 A时,磁流变液剪切屈服应力最大值为67.7 kPa,制动转矩为24.8 Nm,相较于未挤压状态,制动转矩提升了...

针对磁流变液传动装置传动转矩小的缺点,提出一种多圆弧式磁流变液传动结构。通过有限元法对传动装置磁场进行分析,得到圆弧半径和励磁线圈电流对传动装置磁场强度影响;通过对比多圆弧式和圆筒式工作间隙的磁场强度,得出传动装置磁场强度与轴向距离的关系;建立多圆弧式磁流变液传动转矩与圆弧半径、剪切屈服应力、角速度等的数学关系。结果表明圆弧半径对传动装置磁场强度影响显著,圆弧半径越大,磁场强度分布越不均匀;传动装置转矩随着励磁线圈电流的增大而增大;电流I=3 A时,多圆弧式磁流变液传动输出转矩为52.47 Nm,圆筒式为37.76 Nm,前者较后者提高了38.96%,提升效果显著。

磁流变液沉降稳定性是影响现有汽车悬架用磁流变(MR)阻尼器使用寿命的关键因素之一。以商用成品磁流变液为基础,在理论指导下,通过实验研究改善其在磁场作用下的沉降性能。首先对磁场作用下影响磁性颗粒在磁流变液中沉降性能的主要因素进行理论分析;然后以市场现有磁流变液(MRF)产品MRF-450为基础,通过微观结构及导电导磁性能分析,对制备条件和配方进行改进;最后对改善后的磁流变液进行性能测试。力学性能测试结果表明其在改善沉降性的同时保证了力学性能,基于导电原理的稳定性测试结果显示其在MR阻尼器中静置24周后的沉降率仅为1.5%,相比传统MRF-450降低19.6%。

实时原位监测可以感知阻尼器件内部磁流变液沉降状态,以主动分散提升器件可用性。通过研究磁流变液浓度梯度与沉降体介电常数的关系,构建了开放电容式磁流变液沉降状态原位监测方法与系统。开展了电容中心柱极高度对磁流变液准静态沉降过程电场分布影响的仿真分析,并通过沉降监测试验表明:系统能够有效地监测磁流变液静置沉降状态;随着沉降体浓度增大,其介电常数相应增大,开放极板电容器电容值增大;随着沉降进程的发展,沉降速率逐渐降低。

设计一种动刚度和阻尼可调的磁流变液可控多流道悬置.首先,建立多惯性通道液压悬置模型,数值仿真不同的流道数量对悬置动刚度和滞后角的影响;然后,建立磁流变液可控多流道悬置模型,通过实验验证可控多流道可以控制流道的开闭;最后,分析磁流变液可控多流道悬置不同流道开闭的动态特性变化.结果表明:对不同的流道分别施加磁场作用可使悬置的动刚度、阻尼可调和力的传递率最小;已知激励频率,根据可控区域实时控制流道数量,可获得最佳隔振性能.

磁流变液具有很高的可控性和连续性,广泛应用于半主动减震器、抛光装置和扭矩传递装置,其沉降稳定性是保证其性能的重要指标。对磁流变液沉降稳定性的检测方法进行了概述,并从磁性颗粒、添加剂和载液三方面介绍了改善磁流变液沉降稳定性的研究进展,结合磁流变液沉降稳定性研究中存在的问题对未来研究方向提出了一些观点。

为了获得磁流变液中软磁性颗粒沉降现象对磁流变液动力传递扭矩的影响规律,分别从理论分析、仿真建模和实验验证三方面开展研究。首先,通过理论分析,探讨不同质量分数下磁流变液在传动空间内颗粒团聚沉积规律并通过实验验证获得工作空间内具体沉积体积;其次,建立磁流变液传动装置磁场分析模型,并分别进行二维及三维电磁场仿真分析,获得软磁性颗粒质量分数75%的磁流变液在沉降过程中,传动装置内磁场强度分布规律;最后,搭建磁流变液动力传递试验台并进行颗粒沉降状态下磁流变液动力传递变化规律。结合仿真分析及实验验证可知,磁流变液颗粒无沉降时,工作间隙磁场分布均匀,随着磁流变液颗粒沉降加剧,颗粒聚集区的磁场强度增强,基载液区域的磁场强度则大幅降低;沉降前后的磁流变液扭矩波动明显,沉降1个月内传递扭矩下降20%。

基于磁流变液工作间隙形状对磁流变传动装置传动性能的影响,分析3种不同工作间隙形状的盘型磁流变传动装置结构和传动性能上的差异。通过磁场有限单元法对传动装置进行有限元分析,对传动装置的结构和尺寸进行优化,建立圆弧形工作间隙的转矩方程,并通过计算对3种不同形状间隙的转矩大小进行对比。研究结果表明:当电流为3 A时,3种形状的磁流变液转矩分别为55.77、71.40、74.73 N·m,锯齿形工作间隙和圆弧形工作间隙的转矩分别是平面形工作间隙转矩的

介绍了磁流变液的基本组成和工作原理，以及磁流变液技术国内外的应用现状，分析了磁流变液减振系统，设计7磁流变液减振器的结构，阐述了磁流变液技术在载重汽车上的应用前景、应用现状及现阶段的不足。

介绍了某装甲车辆用被动式双筒式液压减振器的基本结构基于这种结构提出了两种磁流变双筒式液压减振器的结构设计方案。为了确定最优的设计方案利用Ansoft工程电磁场有限元分析软件对两种不同结构的MRF双筒式液压减振器的磁路进行了有限元分析。使用车载电源在相同的工作电流下仿真得到两种结构该型MRF双筒式液压减振器的磁感应强度矢量和磁场强度分布为其在车辆悬挂系统半主动控制中的应用奠定了基础。