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汽车剪式座椅悬架用旋转式磁流变阻尼器结构设计及性能研究
| 论文题名： | 汽车剪式座椅悬架用旋转式磁流变阻尼器结构设计及性能研究 |
| 关键词： | 汽车剪式座椅悬架;旋转式磁流变阻尼器;结构设计;转矩性能;阻尼性能 |
| 摘要： | 汽车座椅半主动控制悬架是汽车座椅减振常用方式之一，能够有效的提升乘坐人员的安全性与舒适性。然而传统汽车座椅半主动控制悬架采用直动式磁流变阻尼器，其存在着占用空间大，制作成本高，可调范围小等缺点。针对上述不足，提出一种具有T型转子的旋转式磁流变阻尼器，并将其应用在汽车剪式座椅的减振中。对该旋转式磁流变阻尼器进行结构设计、磁路设计、电磁场仿真；搭建阻尼转矩测试平台以及阻尼力性能试验台，对所设计的旋转式磁流变阻尼器进行转矩性能试验，并对安装有此阻尼器的剪式座椅悬架进行阻尼性能测试。 本文主要完成的研究内容有： （1）提出并设计具有T型转子的旋转式磁流变阻尼器，通过隔磁材料的合理运用，引导磁力线走向，使其具有四段轴向有效液流通道和两段径向有效液流通道，有效提高磁场利用率，降低能量损失。依据磁路欧姆定律以及安培环路定理进行磁路的设计计算，根据使用场合设计各零部件尺寸并进行强度校核。依据所选用的磁流变液本构模型推导出阻尼转矩数学模型。 （2）运用有限元仿真软件进行电磁场仿真，分析该旋转式磁流变阻尼器的磁力线走向，求解各段有效液流通道处的磁感应强度变化规律以及平均磁感应强度，计算出输出阻尼转矩的理论值。仿真结果验证了该阻尼器结构设计以及磁路设计的合理性与有效性。 （3）加工制作具有T型转子的旋转式磁流变阻尼器样机，搭建阻尼转矩测试平台。通过试验分析输出阻尼转矩在不同加载电流和转动速度下的大小以及变化规律。结果表明所设计的旋转式磁流变阻尼器能够达到预期目标，可用于剪式座椅悬架的减振。 （4）将所设计阻尼器安装在加工的剪式座椅悬架模型，利用阻尼器测试平台进行拉伸实验，设置激励为正弦激励，改变加载电流、振动幅值和振动频率，来观察输出阻尼力的大小。试验结果显示，具有T型转子的旋转式磁流变阻尼器作为控制元件应用于汽车剪式座椅半主动控制悬架是可行的。 |
| 作者： | 郑晗 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 胡国良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东交通大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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