为提高磁流变泡沫金属阻尼器的阻尼力,基于ANSYS有限元仿真软件,以间隙中磁感应强度为优化目标,以活塞工作长度、直径及缸筒壁厚为优化参数,对泡沫金属磁流变阻尼器的各项参数进行优化。组建泡沫金属磁流变阻尼器剪切力测试系统,实验测试阻尼器优化前后的性能。结果表明,施加相同电流及同等剪切速率时,优化后的泡沫金属磁流变液阻尼器输出的阻尼力提高了1.46倍,优化效果明显。

设计了一种新型的泡沫金属磁流变液阻尼器。在磁场的作用下,磁流变液从泡沫金属中抽出进入到间隙,并产生可控阻尼力。针对泡沫金属磁流变阻尼器,搭建测试系统,通过激振器产生激励并施加给被控对象;采用激光位移传感器采集振动信号,采集卡将信号输入到计算机中;利用PID控制处理信号并输出电流,从而调节泡沫金属磁流变液阻尼器输出的阻尼力,控制外界结构的振动。实验结果表明,泡沫金属磁流变液阻尼器的可控阻尼性能良好,进一步验证了泡沫金属磁流变液阻尼器的半主动控制效果。

设计一款新型泡沫金属磁流变液阻尼器,将泡沫金属作为磁流变液的存储载体,使磁流变液封存在阻尼腔中,解决传统阻尼器造价高和密封难的问题;采用在端盖两端设置铜片的设计方法,对磁路中的磁力线走向进行改进,对其磁场进行有限元仿真,仿真结果表明其磁场分布均匀,证明结构设计合理。将设计的泡沫金属磁流变阻尼器用于抑制悬臂梁的振动控制实验,实验结果表明:泡沫金属磁流变液阻尼器响应迅速,可控阻尼性良好,体现了泡沫金属磁流变阻尼器用于半主动控制方面的优势。

文章基于COMSOL软件应用Bingham模型模拟磁流变液(magnetorheological fluid,MRF)的流变特性,针对永磁型的磁流变阻尼器(magnetorheological damper,MRD)因结构特点不能准确计算阻尼通道等效工作长度的问题,利用有限元方法建立阻尼器的磁流耦合场有限元模型,通过模拟计算分析不同挡位下阻尼器内部的磁场分布、黏度分布以及在1个加载周期下阻尼器的滞回曲线,并将阻尼器在0挡位下的有限元计算值与试验值进行了对比。结果表明:阻尼通道内的磁场分布是不均匀的;在低速阶段,有限元仿真值与试验值存在滞后问题,当脱离低速阶段后仿真值能够很好地描述阻尼器的动力特性;应用磁流耦合的方法得到的计算值能较好地描述阻尼器的动力特性,为永磁型MRD的设计研发提供了一种具有参考价值的数值方法。