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环形通道与旁通小孔并联型磁流变液减振器1
| 论文题名： | 环形通道与旁通小孔并联型磁流变液减振器1 |
| 关键词： | 磁流变液减振器;汽车半主动悬架;环形通道;旁通小孔;阻尼特性;结构设计;电磁活塞头 |
| 摘要： | 磁流变液减振器因阻尼实时可控、调节范围大、响应快和能耗低等优点已成为减振器的重要发展方向。针对目前汽车磁流变液减振器将外缸作为导磁部分而引起的磁场不稳定、示功图发生畸变与活塞换向时非圆滑过渡等问题，本文设计制造了一款环形通道与旁通小孔并联型磁流变液减振器，且从结构设计、理论研究以及样品制造与测试等方面对磁流变液减振器进行了研究，具体内容如下： ①通过不同汽车悬架间的对比分析了汽车磁流变液半主动悬架的独特优势，引出研究磁流变液减振器的目的与意义，介绍了国内外磁流变技术的研究现状。 ②磁流变液减振器总体设计：结合汽车减振器的阻尼特性要求和悬架安装技术要求，选用了单筒单杆结构以解决双筒底阀式结构的堵塞问题，设计了具有双线圈的环形通道与旁通小孔并联型电磁活塞头组件。为改善活塞头换向时阻尼力的圆滑过渡，在电磁活塞头铁芯上设计了旁通小孔。为防止电磁材料过早磁饱和、增加阻尼通道有效长度在铁芯上绕制了反向串级双线圈。为提高通道内磁场的稳定性与可控性，在铁芯外设计了套筒。此外还对浮动活塞进行了设计和气体补偿腔内的气压进行了限定，从器件成本、性能等方面考虑，对构成各部分的材料进行了筛选。 ③减振器理论研究：按磁路设计准则建立了简化的电磁活塞头模型，由电磁材料的磁饱和限制条件算出了电磁活塞头关键参数的取值范围，对环形阻尼通道内的磁感应强度进行了分析并求解，用有限元法对计算结果进行了验证。在力学分析中重点考虑了磁流变液的表观滑移边界条件，在所选的Herschel-Bulkley模型中引入表观滑移边界条件构成新模型，利用此模型对阻尼通道内的流场进行了分析，得到了电磁活塞头产生的阻尼力表达式，结合浮动活塞的作用力与各部件间的摩擦力得到了减振器输出阻尼力的计算公式，最后与不考虑表观滑移所求得的阻尼力进行对比，在理论上定量地探讨了表观滑移对阻尼力的影响。 ④减振器样机制造与测试：介绍了减振器的相关加工工艺，研制出了磁流变液减振器样品。根据汽车减振器测试标准，在WTDS型油压振动测试台上完成了减振器的示功特性测试，测试结果表明，减振器输出阻尼力有较宽的可调范围，能满足调节要求，示功特性曲线圆润饱满表明旁通小孔实现了活塞头换向时的圆滑过渡且高压气体补偿腔有效地解决了减振器的空程问题，将实验测试结果与理论仿真结果进行对比，理论阻尼力与实验阻尼力能很好地吻合。 |
| 作者： | 吴笃华 |
| 专业： | 仪器仪表工程 |
| 导师： | 廖昌荣;邹卫东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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