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原文传递磁流变液压悬置的动态特性仿真分析与结构优化

论文题名：	磁流变液压悬置的动态特性仿真分析与结构优化
关键词：	磁流变液压悬置;动态特性;仿真分析;结构优化;汽车发动机
摘要：	汽车作为人们生活中必不可少的交通工具之一，人们对其舒适性能和安全性能的要求越来越高，而尽可能降低汽车振动、减小汽车噪声是提高汽车舒适性能的重要途径。汽车振动主要源自发动机的内部激励和路面不平整带来的外部激励，因此设计出有效的隔离内部激励向车架传递及外部激励向发动机传递的隔振装置，是本文的研究重点。　　本文在综合分析国内外汽车发动机悬置的发展历程、现状、种类及优缺点的基础之上，结合其他悬置的一些优点，并应用磁流变液材料作为悬置的工作介质，设计出磁流变液压悬置的结构。为了提高磁流变液压悬置的工作性能，本文重点研究了磁流变液压悬置磁路设计、参数对悬置动态性能的影响、磁流变液压悬置的结构优化等问题，并通过实验对研究结果进行验证分析。主要研究内容如下：　　①在对磁流变液压悬置的内部磁路进行设计时，综合考虑了磁场的作用方向、磁流变液的性能、磁芯材料的选取、惯性通道的设计、线圈的匝数等各种因素。应用磁场分析软件对四种不同内部结构的悬置进行磁场分析，选取能保证磁力线合理分布以及惯性通道中有足够大的磁感应强度的方案，使磁流变液在流经惯性通道时，磁流变效应得到充分发挥，从而提高悬置的整体性能，为磁流变液压悬置的结构设计、材料选取以及结构参数优化提供参考依据。　　②通过调整惯性通道横截面积、惯性通道长度、橡胶主簧刚度、橡胶主簧等效活塞面积、上液室体积柔度等参数，分析这五个参数对磁流变液压悬置动刚度、滞后角的影响规律，为惯性通道结构参数的设计以及橡胶主簧材料选取、结构尺寸设计提供理论指导。　　③对磁流变液压悬置进行模态分析，得到悬置前6阶固有频率和固有阵型，分析出悬置可能出现的变形趋势、变形幅度。为了使悬置达到理想的隔振效果，可以调整磁流变液压悬置的结构、材料以及安装固定方式，调整悬置的固有频率，尽可能使悬置固有频率远离激振频率。模态分析为磁流变液压悬置的结构设计与优化、材料选取、安装固定方式等提供理论参考。　　④在实际工作中，橡胶主簧部分容易产生疲劳磨损。通过对橡胶主簧进行疲劳分析，得到橡胶主簧应力集中区域以及安全系数。在优化橡胶主簧结构参数的过程中，疲劳分析为延长橡胶主簧使用寿命以及提高橡胶主簧的抗撕裂性、耐磨性、耐冲击性、耐屈挠性等性能提供了理论依据，同时对提高磁流变液压悬置整体综合性能有着十分重要的意义。　　⑤通过在MTS实验平台上，对不同惯性通道横截面积、不同的惯性通道长度、不同橡胶主簧刚度、不同的橡胶主簧等效活塞面积的磁流变液压悬置试品进行测试，得到不同参数以及磁流变液压悬置在线圈通电1.5A电流条件下的悬置性能，分析出磁流变液压悬置的动刚度曲线以及滞后角曲线，比普通液压悬置的动刚度曲线、滞后角曲线在0～50Hz频率范围内，有明显的提高效果，因此磁流变液压悬置性能比普通液压悬置的性能有了明显的改善。
作者：	苏思超
专业：	机械工程
导师：	李俊;廖中军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文