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单筒充气型轿车磁流变液减振器研究
| 论文题名： | 单筒充气型轿车磁流变液减振器研究 |
| 关键词： | 单筒充气型轿车;磁流变液减振器;结构设计;磁路模型;H-B本构模型 |
| 摘要： | 传统减振器只能按照既定的阻尼力消耗方式被动的降低路面激励,不能实现阻尼力自动调节。磁流变液减振器能够根据当前路面激励对阻尼力实时调节,达到较为理想的减振效果。目前双筒式磁流变液减振器结构设计复杂,长期静置底阀容易堵塞。单筒式结构补偿装置不理想,浮动活塞密封困难,加工精度要求较高。针对以上问题,本文提出了一种新型的单筒充气胶囊补偿型磁流变液减振器。本文主要对磁流变液减振器作了结构参数设计、关键工艺技术处理、磁路模型分析、阻尼力推导、性能试验测试分析等研究,具体工作如下: (1)分析汽车悬架的发展及磁流变技术的应用,回顾国内外磁流变减振器发展现状,针对传统减振器以及目前磁流变液减振器存在的问题,提出本文研究的主要内容和意义。 (2)根据长安某轿车悬架系统技术要求,设计出基于混合模式的单筒充气胶囊型磁流变液减振器。基于磁化特性和磁流变液工作原理,完成缸筒外部结构以及内部复合导向器、两级环形阻尼通道、充气胶囊补偿等结构参数设计。 (3)利用动态磁路理论建立磁路模型,以磁流变液性能效应最大化为目标对磁路参数进行优化设计。根据磁路设计准则确定磁芯材料选型,推导出磁感应强度与励磁电流的关系表达式。利用ANSYS软件仿真分析,得到阻尼通道间隙和铁芯周围的磁饱和分析图,验证磁路设计方法的合理性。 (4)分析比较磁流变液多种本构模型的优缺点,通过实验测试得到H-B本构模型参数值。分别基于平板模型和轴对称模型建立环形阻尼通道的平衡方程,利用边界条件和H-B本构模型参数值推导磁流变液速度分布表达式,由压力差进而得到环形通道阻尼力表达式。同时推导了复合导向器小孔节流阻尼力表达式,由气态平衡方程推导充气胶囊补偿装置阻尼力表达式。根据磁流变液减振器内部受力平衡关系、最后得出磁流变液减振器输出总阻尼力表达式。 (5)分析和讨论磁流变液减振器加工过程中的关键工艺技术,研究汽车减振器测试方法、测试条件以及测试系统,进而对制作的减振器样品进行示功特性和速度特性测试。试验结果表明,基于平板模型下的理论计算值与实际测试值基本吻合,最后给出误差产生的原因。 (6)总结本课题所做的全部工作和特色,整理出还需进一步研究的问题。 |
| 作者： | 鞠锐 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 廖昌荣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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