针对旋转式磁流变阻尼器的结构特征分析了阻尼力矩的构成模型,并利用楔形工作面设计,在磁流变工作盘间产生均匀变化的非匀强磁场;进一步研究了楔形工作面设计的磁阻变化计算模型及其产生的非匀强磁场对阻尼器工作效率的影响。实验表明,旋转式阻尼器采用楔形工作面设计时,在相同电流作用下所输出力矩可比平行板设计有明显增大,同时不可通过电流控制的零场力矩稍有增大,对于节能降耗、减小励磁线圈发热等问题提供了一个可行措施。

针对目前磁流变液双质量飞轮装置中普遍存在的刚度突变和可传递阻尼力矩较小的问题,提出了一种具有多工作间隙及可获得良好多级非线性扭转刚度的新型多间隙磁流变液双质量飞轮。通过对其磁感应强度及阻尼力矩进行理论分析,并对其结构设计进行优化,得到优化后结构的磁感应强度分布并实现了阻尼力矩的最大化,进而将磁感应强度和阻尼力矩的计算值与仿真值分别进行对比,最后对其固有特性及受迫振动进行分析。结果表明:新型多间隙磁流变液双质量飞轮有利于改善车辆动力传动系减振效果,不同工况下提供相匹配的输入电流可使减振效果达到最佳,可传递的阻尼力矩远大于普通磁流变液双质量飞轮。研究成果可为新型多间隙磁流变液双质量飞轮的设计提供理论参考。

为减小磁流变液阻尼器(MRD)零磁场时的角动量损耗,设计了一种基于超声场作用的磁流变液阻尼器。该阻尼器内置盘型超声振子辐射超声场,可以减小阻尼器零场阻尼力矩。采用有限元法进行了超声振子动力学分析和阻尼器磁路仿真,并通过实验验证了超声振子的输出性能。基于Bingham模型得到了阻尼器的力矩模型。在高速地面负载实验台上进行了阻尼器输出性能测试和超声场调节零场阻尼实验,结果证明超声场可明显减小该阻尼器零场阻尼。

针对带式输送机在下运过程中易超速甚至失速的问题,设计了一种与传统无阻尼托辊结构相契合的多级线圈磁流变阻尼托辊,该阻尼托辊将多个线圈并联内置于静止导磁环内,显著增强了磁流变液阻尼间隙内磁场的强度及均匀性。首先,对磁流变阻尼托辊的磁路进行了理论分析,推导了其阻尼力矩模型,其次,研究了励磁线圈个数、输送机带速对输出阻尼力矩的影响,最后利用遗传算法对其进行了优化,确定了其最佳的几何结构参数。研究结果表明:磁流变阻尼托辊最佳的励磁线圈个数为5个,此时其能输出的阻尼力矩值达到最大,而输送机带速对输出阻尼力矩几乎没有影响;优化后,其输出阻尼力矩提升了约21.7%。研究结果可以为带式输送机的制动提供参考。

以某型无人机为研究对象,参考现有起落架前轮转弯的结构形式,设计了一种齿轮式全电转弯机构及相应的电磁阻尼器。分析了电磁阻尼器的结构,并推导了电磁阻尼器工作时所产生的阻尼力矩。基于LMS Imagine.Lab AMESim软件平台建立了全电起落架前轮减摆仿真模型,验证了电磁阻尼器的减摆功能,分析了不同阻尼系数工况下前轮摆角随时间的变化情况,确定了临界减摆阻尼系数的大小。研究了减摆工况下,电磁阻尼器对摆振偏角、偏角角速度等参数的影响,并在此基础上改进了电磁阻尼器的参数。